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Les infrarouges et leurs utilisations. 1) définition et mise en évidence des infrarouges. 2) montage émetteur-récepteur. 3) fonctionnement de la télécommande grâce aux infrarouges. Présentation.
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Les infrarouges et leurs utilisations. • 1) définition et mise en évidence des infrarouges. • 2) montage émetteur-récepteur. • 3) fonctionnement de la télécommande grâce aux infrarouges.
Présentation. • Nous avons commencé ce travail dans l'idée de parler des lumières invisibles, infrarouges et ultraviolets.Ce domaine étant très vaste, nous avons réduit notre présentation aux infrarouges et notamment à leur utilisation dans la télécommande.Notre but était de comprendre la nature de comprendre ce qui se produisait quand on appuie sur différentes touches de la télécommande.Nous avons eu des difficultés à réaliser ces expériences mais les résultats que nous avons obtenu se sont montrés satisfaisants.
Définition et mise en évidence. • Les rayons infrarouges bordent le spectre visible de la lumière blanche au delà du rouge, de longueur d'onde 800nm. • La chaleur: C'est en voulant mesurer la température propre à chaque couleur du spectre de la lumière blanche que l'astronome anglais William Herschell démontre en 1800 une augmentation de température du coté du rouge du spectre y compris où il n'y avait plus de lumière.Cette expérience montra que la chaleur pouvait se transmettre par une forme invisible de lumière:Les infrarouges.
Expérience de mise en évidence des IR grace à la température:Une source de lumière blancheUn prisme ou réseauUn écranUn thermomètre • On affiche le spectre de la lumière blanche et on mesure la t°C dans toutes les couleurs, des ultraviolets, aux infrarouges.On réalise l'expérience une première fois avec un thermomètre «découvert» et une seconde fois avec un thermomètre couvert de papier noir, pour éviter une éventuelle réfléction.
Exploitation de l'expérience. • On observe qu'avec un thermomètre couvert, ou non, le résultat est semblable: des UV aux IR, la température augmente plus ou moins régulièrement. Cependant, l'ensemble des résultats est supérieur quand le thermomètre est couvert. • N,B: Cette expérience a permis de prouver l'existence de «lumières invisibles» telles que les UV ou les IR.
Expérience emetteur-récepteur. • Nous avons utilisé : • - un émetteur d'IR: une DEL infrarouge • -un recepteur d'IR: un Phototransistor • - 2 générateur 5 V • - une résistance 36 Ohm ( L'intensité I du circuit est de 100 mA=0,1 A ; la tension aux bornes du générateur est de 6V, aux bornes de la DEL IR, elle est de 1,4 V; celle de la résistance est donc de 5-1,4=3,6V. La valeur de la résistance est donc U= RxI d'où R=U/I, soit R=3,6/0,1=36 ohm) • -2 voltmètre pour mesurer la tension aux bornes de l'émetteur et du récepteur.
Exploitation de l'expérience. • Sur une même plaque de connexion, nous faisons deux montages ( un pour l'emmeteur et un autre pour le recepteur), nous branchons les 2 voltmètres en dérivation pour chaque DEL puis nous les mettons face à face. • Les mesures de tensions s'effectuent en deux temps: d'abord face à face sans obstacle puis dans un secondtemps nous plaçons un morceau de papier entre les 2 DEL. • Lorsque les DEL sont sont face à face, on peut voir que la tension du phototransistor est plus basse que lorsque les deux DEL sont séparées. • En effet, lorsque l'on place l'obstacle, la tension aux bornes du recepteur passe rapidemment à 6,33 V: Le phototransistor prend alors la tension du générateur.n • La del infrarouge garde quant à elle sa tension: l'obstacle n'intervient en rien dans sa façon d'envoyer des IR.
Introduction sur la télécomande. • Une télécommande est un dispositif éléctronique, servant à en manipuler un autre à distance, via infrarouges ou onde radio. Le plus souvent, les télécommandes servent à interagir avec une télévision ou une chaîne hifi • L'infrarouge «fabriqué» est émis par une diode infrarouge, petit composant électronique acceptant une tension d'environ 1,5V à ses bornes, transforme un signal électrique en une lumière ayant un spectre de longueur d'onde invisible à l'œil nu et se situant en dessous du rouge dit infrarouge. Ce système devenu obsolète (supeflux) à notre époque, servant à donner l'ordre à un automatisme de porte de garage ou de voiture, est encore utilisé de nos jours pour les télécommandes de TV ou pour véhiculer un son dans les casques infrarouges. L'inconvénient de l'infrarouge est sa propagation, il faut viser le récepteur pour ne pas avoir d'erreur de transmission de l'ordre, celui-ci est perturbé par les néons, «lampes à économie d'énergie» et ne fonctionne que sur quelques mètres.
Montage et expérimentation de la télécommande. • Notre objectif est de mettre en évidence les différences entre diverses informations envoyées ainsi que de comprendre où résident exactement ces différences. • Pour cela, nous avons choisi d'utiliser : • - une télécommande • -un phototransistor ( le même ayant été utilisé précedemment afin de recevoir les IR envoyés; le montage restera le même)
Les signaux de la télécommande. • Cette télécommande nous a donné des signaux a première vue interessants car il y avait bien deux périodes (partie de la courbe ayant une forme qui se répète): une entre 2 pics et une autre entre deux signaux(cette période n'apparait pas sur le graphique car nous n'avons pas réussit à trouver une échelle de temps convenable). • Les résultats n'étants pas satisfaisants; on se propose de recommencer l'expérience avec une autre télécommande.
La deuxième télécommande. • La seconde télécommande (utilisée sur le même montage) nous a donné des résultats a priori plus concluants : • premièrement, sur une durée très réduite ( 500.10^-6 secondes), les courbes observées sont plus ou moins différentes : pour chaque touche, la forme de la courbe est semblable, mais l'amplitude du signal varie. • deuxièmement, sur une durée plus grande (50.10^-3 secondes), on n'observe pas de signal répété sur la durée, les courbes se différencient nettement. Simplement, on note une petite période de 5 millisecondes. • Lorsqu'on appuie sur deux touches différentes d'une télécommande, une variation de tensions est à l'origine du changement de chaîne ou d'option. • Cf courbes suivantes:
Conclusion générale. • Nous avons dans notre projet exploité plusieurs utilisation des infrarouges; bien qu'il en existe beaucoup d'autre. Cela nous à permis de voir qu'ils se trouvaient dans le spectre de la lumière blanche après le rouge et, grâce à l'étude de la télécommande nous avons également pu comprendre le fonctionnement de différents appareils dont nous nous servons tous les jours. Nous pouvons remarquer que selon la façon dont ils sont envoyés, leur intensitée, leurs émetteurs et récepteurs, les infrarouges font fonctionner différents apareils de différenes façons.
