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1. le radiomètre est à la fois un récepteur (capteur) et un émetteur de lumière

Une comparaison ... lumineuse

(pour la définition des ondes électromagnétiques voir fiche "Observer")

Une sonde photomètrique

par exemple la sonde "photo" de l'EXAO

Un radiomètre

Radiomètre automatique (Jeulin, 453 075)

mesure (affiche) et enregistre (sur support numérique)

mesure (affiche) et enregistre (sur support numérique)

l'intensité lumineuse émise par une source, artificielle (ampoule...) ou naturelle (soleil)
ou
réfléchie par un objet lumineux,

et reçue par la sonde;

la réflectance, rapport de l'énergie de l'onde électromagnétique réfléchie par la surface de l'objet , à celle de l'onde électromagnétique émise par le radiomètre (ici 3 diodes émettrices*)

à la différence de la cellule photoélectrique qui n'est qu'un récepteur, le radiomètre peut être à la fois un émetteur et un récepteur

exprimée souvent en watt par mètre carré (W.m^-2), le paramètre est alors la puissance lumineuse (énergie) par unité de surface et non l'intensité lumineuse qui doit être exprimée en candela dans le système international (SI); voir unités)

exprimée sans unité (car c'est un quotient de deux grandeurs de mêmes unités) dont la valeur varie de 0 (énergie réfléchie tendant vers 0) à 1 (énergie réfléchie égale à l'énergie émise); mais on peut aussi l'exprimer en poucentage (0% à 100%).

selon un spectre continu (les longueurs d'onde auxquelles la cellule photoélectrique est sensible et dont les limites se situent habituellement entre 0,1 et 1,6 µm selon le type de détecteur)

pour une longueur d'onde précise du spectre discontinu émis par l'appareil (chaque mesure se fait à une longueur d'onde précise et une seule; on représente ensuite graphiquement les valeurs de la réflectance selon les différentes longueurs d'onde, ce qui forme un spectre discontinu, c'est-à-dire formé de points séparés (ici le spectre n'est formé que de 3 points et est donc très incomplet, IL NE FAUT PAS relier les points entre eux)

dans le domaine visible (0,4 à 0,7 µm de longueur d'onde électromagnétique, soit une énergie de l'ordre de 1 kJ.mol-1 pour un photon, quantité unité d'énergie dans le domaine du visible)
ou
dans le domaine de l'infra-rouge (avec une longueur d'onde comprise entre environ 1 µm et 100µm)

dans le domaine du visible (0,4 à 0,7 µm) et de l'infrarouge (vers 1 µm à 100µm),
même si le nom de «radiomètre» (du latin radius = rayon de soleil, d'où, par analogie, rayonnement, qui diverge d'un centre; et de metrus, la mesure d'un vers (ou du grec metron ?)...) peut faire penser à des ondes radio (longueurs d'onde électromagnétique supérieures à 1m et atteignant 1km et énergies beaucoup plus faibles que dans le visible, de l'ordre de 1 millionnième de kJ.mol-1 pour une quantité unité d'énergie dans le domaine radio); en fait le terme de radiomètre désigne tout détecteur de rayonnement électromagnétique, mais plus particulièrement dans le domaine des rayonnements cosmiques et des rayonnements gamma, c'est-à-dire, au contraire des ondes radio, aux très faibles longueurs d'onde (voir figure sur la fiche 2).

le détecteur de photons est souvent un semi-conducteur (corps solides dont la conductivité électrique se situe entre celle des métaux et celle des isolants) sensible à des longueurs d'onde entre 20 µm et 200 µm

le détecteur est souvent un gaz

* les diodes émettrices émettent autour de 3 longueurs d'onde:
- diode verte : vers 560 nm
- diode rouge : vers 644 nm
- diode IR (infra-rouge) : vers 950 nm.

Un peu d'histoire...

Le premier radiomètre, inventé en 1875 par l'Anglais William Crookes (1832-1919), utilise un rayonnement lumineux pour faire tourner un moulinet à quatre ailettes noircies sur l'une de leurs faces. L'appareil mesure l'intensité des rayons solaires (par la vitesse de rotation des ailettes) grâce à la présence d'un semi-conducteur, le sulfure de thallium, qui recouvre les ailettes sur une face.

Le radiomètre automatique de la société Jeulin.
Dans la partie basse, le tiroir de mesure permet de placer un échantillon à l'abri des rayonnements parasites, lorsque le cache est en place (partie qui dépasse sur le côté).
Dans la partie haute, la colonne contient les diodes émettrices et le récepteur.

2. Avant toute mesure le radiomètre doit être étalonné
(suivre les indications du logiciel (WINRAD); un étalon est un objet de référence ; un étalonnage est la réalisation de mesures de réference : on parle aussi de la calibration de l'appareil; ici on mesure la réflectance d'objets très brillants (papier blanc) ou très mats (papier noir) qui servent de référence pour la réflectance maximale (1) et minimale (0) ).

3. La réflectance de chaque échantillon est mesurée pour chacun des canaux (longueurs d'onde) du radiomètre