Fibre optique et chaleur

Fibre optique et chaleur - Sciences - Discussions

Marsh Posté le 08-03-2006 à 18:28:06    

Savez vous si une fibre optique transmet la chaleur du rayonnement quelle transmet?
C'est assez mal formulé mais je ne ne vois pas trop comment faire mieux ...
 
Allez, si, j'essaye: est il possible de réaliser un point trés chaud (comme cela peut se faire avec une loupe et le soleil) en concentrant en un point le rayonnement transmis par quelques milliers de fibres optique?

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Marsh Posté le 08-03-2006 à 18:28:06   

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Marsh Posté le 08-03-2006 à 18:35:24    

la fibre transmet la lumière et donc transporte de l'energie.
Pour réussir à créer un point très chaud, empiler des fibres ne suffira jamais (à moins d'en mettre qq milliards de milliards, j'en pas envie de faire un calcul).
Il te faut aussi disposer d'une source très puissante, typiquement un laser à impulsion ultra-courtes de qq Watts et là c'est jouable :)

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Marsh Posté le 08-03-2006 à 18:58:56    

Mais si je réunis assez de fibres optiques pour qu'elles forment une sorte de tube (toutes parallèles les unes par rapport aux autres) , et que je dirige une extrémité de ce "tube" de fibres optiques vers le Soleil, quelle est grosso modo la déperdition d'energie en sortie de tube si celui ci mesure environ 1 mètre?

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Marsh Posté le 08-03-2006 à 19:57:58    

Pour les lasers, en tout cas, les distance d'aténuation se compte plutot en kilomètres.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fibre [...] .A9nuation
Ceci dit,je ne pense pas que tu puisse concentrer quoi que ce soit. Le diametre d'une fibre etant constant, si la sortie à une surface (somme de la section des fibre) de 10cm², c'est que l'entrés à une surface de 10 cm². Mème si tu a écarté les fibres pour qu'elle s'étale sur 10 m² (enfin... sans compter les eventuelles effets quantiques bizarres)

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Message édité par Zozol le 08-03-2006 à 20:02:02
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Marsh Posté le 08-03-2006 à 21:31:03    

Zozol a écrit :

Pour les lasers, en tout cas, les distance d'aténuation se compte plutot en kilomètres.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fibre [...] .A9nuation
Ceci dit,je ne pense pas que tu puisse concentrer quoi que ce soit. Le diametre d'une fibre etant constant, si la sortie à une surface (somme de la section des fibre) de 10cm², c'est que l'entrés à une surface de 10 cm². Mème si tu a écarté les fibres pour qu'elle s'étale sur 10 m² (enfin... sans compter les eventuelles effets quantiques bizarres)


 
En fait, j'imagine plutôt la configuration suivante : à une extrémité du "tube", toutes les fibres sont parallèles, bien tassées les unes contre les autres. Ensuite, elles s'écartent et se recourbent pour que leur autre extrémité pointe vers un point situé sur l'axe du tube initial. Pour que l'extrémité de chaque fibre soit à la même distance de ce point, celles de la périphérie du "tube" initial sont plus longues que celles du centre.
Si le faisceau en sortie de fibre ne diverge pas, on doit pouvoir concentrer les 10 cm2 sur un point inférieur au mm2, non?

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Marsh Posté le 09-03-2006 à 00:17:22    

selon moi, à la sortie d'une fibre optique, le faisceau en sortie de fibre diverge.

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Marsh Posté le 09-03-2006 à 06:26:21    

andhar a écrit :

est il possible de réaliser un point trés chaud (comme cela peut se faire avec une loupe et le soleil) en concentrant en un point le rayonnement transmis par quelques milliers de fibres optique?


Le faisceau en sortie diverge dans tous les cas par diffraction, toutefois tu peux simplement utiliser une loupe en sortie, exactement comme tu ferais en premier lieu avec le soleil. On peut également construire des fibres avec un diamètre important (1-2 cm), ce qui permet d'augmenter fortement la puissance par fibre, mais elle peut aussi fondre si on ne maîtrise pas les pertes.


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Marsh Posté le 09-03-2006 à 12:06:29    

andhar a écrit :

En fait, j'imagine plutôt la configuration suivante : à une extrémité du "tube", toutes les fibres sont parallèles, bien tassées les unes contre les autres. Ensuite, elles s'écartent et se recourbent pour que leur autre extrémité pointe vers un point situé sur l'axe du tube initial. Pour que l'extrémité de chaque fibre soit à la même distance de ce point, celles de la périphérie du "tube" initial sont plus longues que celles du centre.
Si le faisceau en sortie de fibre ne diverge pas, on doit pouvoir concentrer les 10 cm2 sur un point inférieur au mm2, non?


Pose toi la mème question avec des tuyau transportant de l'eau. Si les tuyau ont la mème section des deux coté, ca ne marche pas. Tout simplemennt parce que la surface en entré des tuyau n'est pas plus grande que celle en sortie(10 tube de 10 cm² de section ne feront jamais qu'une surface en entré de 100cm²). Le fait de les ecarter les un des autres n'y fera rien.
 
Bon... Maintenant, si des fibres ont 1 nm de rayons et sont séparé de 5 nm chacune, je ne sais pas trop comment elles réagiront face à une longeur d'onde de 5 nm(je dirait que rien ne passe, mais je ne jurerais pas que ce ne soit pas le contraire). Mais le soleil n'étant pas une source monochromatique, la question manque d'interet.

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Marsh Posté le 09-03-2006 à 15:54:34    

el zozo a écrit :

Pose toi la mème question avec des tuyau transportant de l'eau. Si les tuyau ont la mème section des deux coté, ca ne marche pas. Tout simplemennt parce que la surface en entré des tuyau n'est pas plus grande que celle en sortie(10 tube de 10 cm² de section ne feront jamais qu'une surface en entré de 100cm²). Le fait de les ecarter les un des autres n'y fera rien.
 
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L'analogie marche aussi pour une loupe face au soleil: l'energie à l'entrée de celle ci est (quasiment) identique à celle qui en ressort. Mais en sortie, elle se concentre en un point.
 
Pour les jets d'eau, rien n'empêche de concentrer leur flux sur un point particulier.
 
Maintenant, ma question est de savoir si le flux lumineux reste concentré en sortie de la fibre ou est ce qu'il diverge dans tous les sens ....

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Marsh Posté le 09-03-2006 à 15:56:41    

Suffit d'un laser suffisamment puissant, et oui. Un classe III peut te crâmer l'oeil.


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Marsh Posté le 09-03-2006 à 15:56:41   

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Marsh Posté le 09-03-2006 à 17:36:41    

Naxos a écrit :

Suffit d'un laser suffisamment puissant, et oui. Un classe III peut te crâmer l'oeil.


 
Loin de là cette idée là ... je me suis déjà fait peur avec un pointeur laser, maintenant je m'en méfie comme on se méfie d'une cloture électrique après s'être pris une décharge ....
 
Donc, avec le soleil, ça va diverger, c'est bien ça?

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Marsh Posté le 09-03-2006 à 18:46:38    

andhar a écrit :

Maintenant, ma question est de savoir si le flux lumineux reste concentré en sortie de la fibre ou est ce qu'il diverge dans tous les sens ....


xantox a écrit :

Le faisceau en sortie diverge dans tous les cas par diffraction.


"Dans tous les cas" signifie "même si l'entrée était un laser". Mais où voulais-tu en venir en posant ce topic?

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Message édité par xantox le 09-03-2006 à 21:03:15

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Marsh Posté le 10-03-2006 à 09:54:05    

xantox a écrit :

"Dans tous les cas" signifie "même si l'entrée était un laser". Mais où voulais-tu en venir en posant ce topic?


 
En fait, je réfléchissais aux moyens de récupérer l'énergie solaire. Un des moyen est la production d'énergie mécanique via un moteur stirling dont la partie chaude est chauffée par concentration de l'énergie solaire.
Cela peut se faire grace à des miroirs ou des lentilles, mais je me disais que la solution "fibre optique" n'aurait pas manqué d'élégance et serait beaucoup plus pratique. Mais je me disais aussi que d'autres avaient déjà dû y penser ... et je n'ai pas vu de réalisation de ce type. Cela devait donc certainement pas être possible mais je voulais savoir pourquoi.
 
Maintenant, je sais!  ;)

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Marsh Posté le 10-03-2006 à 12:12:05    

andhar a écrit :

En fait, je réfléchissais aux moyens de récupérer l'énergie solaire. Un des moyen est la production d'énergie mécanique via un moteur stirling dont la partie chaude est chauffée par concentration de l'énergie solaire.
Cela peut se faire grace à des miroirs ou des lentilles, mais je me disais que la solution "fibre optique" n'aurait pas manqué d'élégance et serait beaucoup plus pratique. Mais je me disais aussi que d'autres avaient déjà dû y penser ... et je n'ai pas vu de réalisation de ce type. Cela devait donc certainement pas être possible mais je voulais savoir pourquoi.
 
Maintenant, je sais!  ;)


 
 
Ce n'est pas vraiment le meilleur moyen pour chauffer, mais ça peut servir pour l'illumination, par collecte de la lumière sur le toit et distribution dans l'immeuble par fibre optique, cela a été fait (en filtrant les infra-rouges) mais n'est pas tout à fait optimisé au niveau coût et maintenance.


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Marsh Posté le 10-03-2006 à 16:44:47    

xantox a écrit :

Ce n'est pas vraiment le meilleur moyen pour chauffer, mais ça peut servir pour l'illumination, par collecte de la lumière sur le toit et distribution dans l'immeuble par fibre optique, cela a été fait (en filtrant les infra-rouges) mais n'est pas tout à fait optimisé au niveau coût et maintenance.


 
Oui, pour l'éclairage d'un immeuble, ça doit pas être super pratique, étant donné 1) que l'ensoleillement peut être très variable d'une minute ou d'un jour à l'autre  2) que l'éclairage est d'autant plus nécessaire, en général, que l'ensoleillement est faible ... en particulier tôt le matin, le soir et la nuit.
Ca me rappelle la torche à panneau solaire de Gaston Lagaffe  :)

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Marsh Posté le 10-03-2006 à 18:16:50    

Supposons une plaque chauffante de cuisine, du modèle à hallogène, celles qui brillent bien en rouge, on pose dessus la tranche d'un fagot de fibres optiques du diamètre de la plaque, peut on faire cuire ses oeufs au plat sur l'autre tranche du fagot, à 10 m de là ?(ou plus, selon la longueur des fibres)

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Marsh Posté le 10-03-2006 à 18:19:01    

Une fibre encaisse très peu de puissance, au-delà tu as beaucoup de perte...
A mon avis c'est une solution vraiment tirée par les cheveux :D


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Marsh Posté le 10-03-2006 à 19:25:30    

andhar a écrit :

Oui, pour l'éclairage d'un immeuble, ça doit pas être super pratique, étant donné 1) que l'ensoleillement peut être très variable d'une minute ou d'un jour à l'autre  2) que l'éclairage est d'autant plus nécessaire, en général, que l'ensoleillement est faible ... en particulier tôt le matin, le soir et la nuit.
Ca me rappelle la torche à panneau solaire de Gaston Lagaffe  :)


 
Ce sont des technologies hybrides : s'il n'y a pas ou pas assez de soleil on injecte assez de lumière artificielle dans les fibres, et on distribue comme si c'était de l'eau ou de l'electricité.


Message édité par xantox le 10-03-2006 à 20:16:30

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