Wind power : Niveau A2-B1 (1DVD) PDF

FASOR, lidar à fluorescence expérimental utilisé pour sonder la densité de la haute atmosphère en excitant les atomes de sodium. La distance est donnée par la wind power : Niveau A2-B1 (1DVD) PDF du délai entre l’émission d’une impulsion et la détection d’une impulsion réfléchie, connaissant la vitesse de la lumière.


Dans les endroits venteux, l’énergie du vent est capturée pour la transformer en énergie électrique à l’aide d’éoliennes. Des écoles sont en train d’utiliser cette énergie pour faire des économies d’électricité. Comment cette énergie éolienne est-elle fabriquée ? Comment est-elle utilisée ?

Deux lidars montés sur des télescopes tentent de mesurer la distance Terre-Lune en visant les rétro-réflecteurs déposés sur la Lune par les missions Apollo. Peu après leur invention au début des années 1960, les premiers lasers à rubis naturellement impulsionnels de Théodore Maiman sont exploités pour la télémétrie fine à grande distance. Lune à l’aide d’un altimètre laser. Light Detection And Ranging  ou  Laser Imaging Detection And Ranging , à l’instar de radar ou sonar. Le terme lidar couvre une très grande variété de systèmes de mesure à distance par laser. Mais ces systèmes sont parfois désignés autrement.

Schéma général d’un système lidar et du principe de la mesure. Noter que l’émission et la réception peuvent utiliser la même optique. D’autre part, un filtrage de la lumière reçue est indispensable pour s’affranchir de la lumière de l’environnement, qui constitue un fort parasite. 0 est le décalage en fréquence fixe introduit sur l’oscillateur local, Vr est la vitesse radiale de la cible et λ la longueur d’onde du laser. Q dans la cavité laser, qui crée des impulsions puissantes mais trop courtes et sans relation de phase, empêche également d’avoir une fréquence bien définie. Ce système est directement applicable à la mesure précise de la vitesse de la cible via l’effet Doppler, exactement sur le même principe qu’en radar Doppler.

Cet effet provoque un décalage en fréquence de l’onde réfléchie par un objet proportionnellement à sa vitesse en direction de l’observateur, dite vitesse radiale. Ce lidar balaye son environnement avec un faisceau laser et mesure pour chaque point balayé sa distance au lidar, permettant la reconstruction d’un modèle tridimensionnel de la scène. La précision de cette mesure est inversement proportionnelle à la durée de l’impulsion et augmente avec l’énergie que l’on est parvenu à récupérer sur le photodétecteur du lidar. Principe du lidar télémètre à balayage. Seul un dix-milliardième de l’énergie émise est récupérée à la réception. Le laser émet de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de milliers d’impulsions chaque seconde.

Dans ce dernier cas, on note l’utilisation de lidars à large empreinte et à  onde complète  qui extraient les structures de la même manière que les lidars atmosphériques détaillés ci-après. De par sa capacité à détecter un décalage en fréquence, le lidar à détection cohérente s’applique directement à la mesure de vitesse d’une cible dure. Sur des périodes longues, avec une émission laser continue visant une cible dure, on est ainsi capable de sonder des vitesses inférieures au micromètre par seconde. Ces applications sont toutefois relativement récentes et donc exploratoires. On peut classer les lidars atmosphériques suivant le phénomène d’interaction observé. Détail de l’interaction laser-atmosphère en lidar atmosphérique et éléments de calcul de l’équation lidar. On étudie la rétrodiffusion directe des constituants de l’atmosphère à la même longueur d’onde que celle qui a été émise.

La diffusion est dite  élastique  : elle se produit sans échange d’énergie entre les photons incidents et le diffuseur rencontré. Sachant que l’énergie exacte transmise E0TR est rarement connue avec suffisamment de précision, l’équation lidar devient une équation à 5 inconnues au total. Il faut user d’hypothèses simplificatrices pour la résoudre. Reconstitution du vecteur vent en 3 dimensions par un lidar vent mesurant la vitesse radiale par effet Doppler suivant différents axes. Pour l’exploiter, il faut employer à la réception un monochromateur ou plusieurs filtres interférentiels sélectifs afin de sélectionner ces raies, ainsi qu’un laser de forte puissance pour compenser la faiblesse de la diffusion Raman par rapport à la diffusion élastique classique. Une mesure de jour en présence de lumière solaire est très difficile. En contrepartie, l’équation du lidar Raman est simple à résoudre car la rétrodiffusion n’est le fait que d’une seule espèce chimique.

0, et la longueur d’onde d’observation λ. Elle est uniquement due aux molécules ciblées, et est au premier ordre directement proportionnelle à leur concentration. Cette équation se résout donc facilement si l’on dispose d’un canal de réception  élastique  en parallèle, ou si l’on fait le rapport de la diffusion Raman de deux espèces à des longueurs d’onde proches. Spectre de la diffusion Raman et de la fluorescence exploitables par un lidar à diffusion inélastique pour le sondage d’espèces chimiques spécifiques. Par exemple, un composé organique excité par un rayonnement ultraviolet peut ré-émettre de la lumière visible par fluorescence, sur un spectre étendu. Elle a l’avantage de ne pas être étendue spectralement.