Physique des pigments et lumière
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Questions and Answers

Quel est le rôle des pigments dans la transmission de la lumière à travers la cage thoracique humaine ?

  • Ils absorbent la lumière visible, notamment en-dessous de 600 nm. (correct)
  • Ils réfléchissent la lumière dans le proche infra-rouge.
  • Ils favorisent la transmission d'images tomographiques.
  • Ils augmentent l'intensité de la lumière transmise.
  • Quelle est la plage de longueurs d'onde où les tissus sont relativement transparents ?

  • 900 à 950 nm (correct)
  • 400 à 600 nm
  • 600 à 800 nm
  • 800 à 900 nm
  • Quel est le coefficient d'absorption de la lumière pour l'oxyhémoglobine et la désoxyhémoglobine à 808 nm ?

  • Inférieur à celui de l'eau
  • Identique et supérieur à celui de la graisse (correct)
  • Supérieur à celui de tous les tissus
  • Identique et inférieur à celui de la graisse
  • Comment la technique de détection des tumeurs malignes du sein utilise-t-elle l'angiogénèse ?

    <p>En augmentant l'absorption de lumière par l'hémoglobine au niveau de la tumeur</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la longueur d'onde de la lumière utilisée par le laser pour la détection des tumeurs ?

    <p>808 nm</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la longueur d'onde de la lumière monochromatique rouge émise par un laser ?

    <p>632,8 nm</p> Signup and view all the answers

    Quel phénomène se produit lorsque la lumière blanche passe à travers un prisme ?

    <p>Dispersion</p> Signup and view all the answers

    Quel modèle de la lumière est associé à l'optique géométrique ?

    <p>Modèle des rayons lumineux</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'indice de réfraction de l'air ?

    <p>1,0</p> Signup and view all the answers

    Que se passe-t-il à l'interface entre deux milieux lorsqu'il y a une incidence normale ?

    <p>Il y a réflexion et réfraction</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule qui relie les indices de réfraction et les angles d'incidence pour deux milieux ?

    <p>n1 * sin(i1) = n2 * sin(i2)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le pourcentage de lumière réfléchie pour une lentille de verre dans l'air en incidence normale ?

    <p>4%</p> Signup and view all the answers

    Quelle condition doit être remplie pour que le modèle géométrique de la lumière soit applicable ?

    <p>Les objets doivent être grands par rapport à la longueur d'onde</p> Signup and view all the answers

    Quel type de lumière est formé par une superposition de lumières colorées ?

    <p>Lumière polychromatique</p> Signup and view all the answers

    Quel est le résultat d'un phénomène de réflexion spéculaire ?

    <p>La lumière réfléchie suit l'angle d'incidence</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la définition de la longueur d'onde ?

    <p>Distance entre deux crêtes successives.</p> Signup and view all the answers

    Que reste constant lorsque l'onde passe d'un milieu à un autre ?

    <p>La fréquence.</p> Signup and view all the answers

    Quel paramètre caractérise le temps nécessaire pour qu'une onde ait parcouru sa longueur d’onde ?

    <p>Période.</p> Signup and view all the answers

    L'équation de propagation $y(x, t) = y(0, t - )$ indique que :

    <p>La déformation au point P dépend de la déformation à la source.</p> Signup and view all the answers

    Quel facteur influence la vitesse de propagation d'une onde dans un milieu ?

    <p>La densité du milieu.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la relation entre la longueur d’onde, la période et la vitesse de propagation ?

    <p>$l = v imes T$.</p> Signup and view all the answers

    Quelle affirmation est correcte au sujet des ondes périodiques ?

    <p>Les ondes périodiques présentent une double périodicité en temps et en déplacement.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule qui détermine la fréquence d'une onde ?

    <p>$f = 1 / T$.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la principale différence entre les images obtenues par tomographie et celles obtenues par RX en lumière visible?

    <p>Les images en lumière visible ne fournissent pas de transmission similaire.</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les fonctions des différents canaux dans un endoscope?

    <p>Fournir une transmission de l'image à l'observateur.</p> Signup and view all the answers

    Quel phénomène permet à la lumière de se propager dans une fibre optique sans atténuation?

    <p>La réflexion totale</p> Signup and view all the answers

    Comment la répartition de l'intensité lumineuse entre les faisceaux réfléchis et réfractés est-elle déterminée?

    <p>Par l'angle d'incidence.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la vitesse des ondes sonores dans l'eau ?

    <p>1482 m/s</p> Signup and view all the answers

    Selon les conditions de réflexion totale, qu'arrive-t-il lorsque l'angle d'incidence est supérieur à l'angle critique?

    <p>La lumière est entièrement réfléchie.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'effet de l'augmentation de l'angle d'incidence sur l'intensité réfléchie et réfractée?

    <p>L'intensité réfléchie augmente et l'intensité réfractée diminue.</p> Signup and view all the answers

    Quel phénomène se produit lorsque deux ondes passent au même endroit ?

    <p>Interférence</p> Signup and view all the answers

    Quel type d'onde nécessite un milieu matériel pour se propager ?

    <p>Onde sonore</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la structure de base d'une fibre optique?

    <p>Un conduit flexible de verre de silice.</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qui détermine la couleur d'une onde lumineuse ?

    <p>La source</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'angle d'incidence pour lequel il n'y a plus de rayon réfracté?

    <p>Angle critique</p> Signup and view all the answers

    La longueur d'onde change lorsque la lumière passe d'un milieu à un autre en raison de quoi ?

    <p>Changement de vitesse</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la relation entre la fréquence (f) et la période (T) d'une onde ?

    <p>f = 1/T</p> Signup and view all the answers

    Quelle est l'unité de mesure de la longueur d'onde dans le vide ?

    <p>mètre</p> Signup and view all the answers

    Lorsqu'une onde lumineuse passe d'un milieu à un autre, comment la fréquence est-elle affectée ?

    <p>Elle reste constante.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Endoscopie

    • L'endoscopie est une méthode d'observation de l'intérieur du corps humain à l'aide de sondes.
    • Les endoscopes sont munis de plusieurs canaux, dont un canal d'éclairage et un canal pour la transmission de l'image.
    • L'observation est possible en lumière visible.
    • L'endoscopie est une technique d'imagerie différente des radiographies.
    • On utilise l'endoscopie pour observer le système digestif et respiratoire.
    • Un endoscope est un instrument constitué d'un tube souple.
    • Il a une lumière à son bout pour illuminer l'intérieur du corps humain et peut avoir des canaux d'observations supplémentaires.

    Cancer de l'estomac

    • Une image d'un cancer de l'estomac est montrée.
    • L'image démontre des dommages à la paroi interne de l'estomac.

    Foetus

    • Une image d'un foetus en développement est montrée.
    • L'image montre le foetus à l'intérieur de l'utérus.

    Utérus

    • Une image d'un utérus humain est montrée.
    • L'image montre l'utérus, la vessie et l'ovaire gauche.

    Varices oesophagiennes

    • Une image de varices œsophagiennes est montrée.
    • Les varices œsophagiennes sont des vaisseaux sanguins dilatés dans l'œsophage.

    Ondes

    • Une onde est une perturbation qui se propage dans un milieu sans déplacer la matière.
    • Les ondes transportent de l'énergie.
    • La vitesse de propagation des ondes dépend du milieu.

    Types d'ondes

    • Les ondes longitudinales sont des ondes dans lesquelles le mouvement des particules du milieu est parallèle à la direction de propagation de l'onde.
    • Les ondes transversales sont des ondes dans lesquelles le mouvement des particules du milieu est perpendiculaire à la direction de propagation de l'onde.

    Equation de propagation

    • L'équation d'onde décrit comment la perturbation se propage dans le temps et l'espace.
    • Elle relie la perturbation à une distance x et dans le temps t
    • L'équation d'une onde est donnée par : y(x,t) = y(0, t -x/v).

    Onde périodique

    • Une onde périodique est une onde dont les variations se répètent à intervalles de temps réguliers.
    • Une onde périodique est caractérisée par une période (T), une fréquence (f) et une longueur d'onde (λ).

    Paramètres des ondes périodiques

    • La longueur d'onde (λ) est la distance entre deux crêtes successives.
    • La période (T) est le temps nécessaire pour que l'onde ait parcouru une distance égale à sa longueur d'onde.
    • La fréquence (f) est le nombre de crêtes qui passent en un point de l'espace par seconde.
    • La relation entre ces paramètres est λ=vT = v/f.

    Changement de milieu de propagation

    • La fréquence d'une onde ne change pas lorsqu'elle passe d'un milieu à un autre.
    • La vitesse de propagation d'une onde dépend du milieu.
    • L'exemple montre que la vitesse de l'onde sonore et la vitesse de l'onde lumineuse sont différentes dans l'air et l'eau.

    Equation d'une onde sinusoïdale

    • L'équation d'une onde sinusoïdale est donnée par : y(x, t) = A sin (2π(x/λ − t/T)).
    • ω = 2πf =2 π/T.
    • y(x,t) = y(0, t − x / v).

    Principe de superposition des ondes

    • L'interférence est la somme algébrique des ondes en un point donné à un instant donné.
    • La somme algébrique des amplitudes des différentes ondes qui passent simultanément au même point s’appelle l’interférence.
    • L'amplitude résultante est simplement la somme des amplitudes des différentes ondes.

    La diffraction

    • La diffraction est un phénomène qui se produit lorsque l'onde rencontre un obstacle ou une ouverture.
    • La lumière visible se diffracte lorsqu'elle passe à travers un petit trou.
    • La taille de l'obstacle ou de l'ouverture doit être du même ordre de grandeur que la longueur d'onde de l'onde pour observer la diffraction

    Ondes matérielles/mécaniques

    • Pour que les ondes matérielles se propagent, il faut un milieu matériel.
    • Les ondes sonores sont un exemple d'ondes matérielles.

    Les ondes électromagnétiques

    • Les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide et dans les milieux matériels.
    • Elles sont constituées de champs électriques et magnétiques oscillants perpendiculaires entre eux et à la direction de propagation.
    • Leur vitesse de propagation dans le vide est c = 300 000 km/s.

    La lumière visible

    • La lumière visible est une onde électromagnétique.
    • La partie visible du spectre électromagnétique se situe entre 400 et 800 nm de longueur d'onde.
    • La longueur d'onde de la lumière affecte la fréquence et par conséquent la couleur.
    • La lumière d'un laser est monochromatqiue, elle a une seule couleur.
    • La lumière blanche est une superposition de plusieurs couleurs, elle est polychromatique.
    • L'indice de réfraction dépend de la nature et de la fréquence de l'onde.

    Dispersion dans un prisme

    • Lorsque la lumière blanche traverse un prisme triangulaire, les différentes couleurs qui la composent sont séparées selon leur longueur d'onde et diffusées.
    • Le phénomène est appelé dispersion.

    Modèle de l'optique géométrique

    • L'optique géométrique est un modèle qui décrit la lumière comme des rayons.
    • Les objets avec lesquels la lumière interagit sont de grandes dimensions par rapport à sa longueur d'onde, on utilise donc des rayons lumineux.

    Indice de réfraction

    • L'indice de réfraction d'un milieu est le rapport entre la vitesse de la lumière dans le vide et la vitesse de la lumière dans ce milieu.
    • C'est noté par la lettre n et il est toujours supérieur à 1.
    • Il dépend de la nature et de la fréquence du milieu.

    Réflexion spéculaire

    • Le rayon incident, la normale et le rayon réfléchi sont dans un même plan.
    • L'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion.

    La réfraction

    • La réfraction est la déviation d'un rayon lumineux lorsqu'il passe d'un milieu à un autre et qui possède un indice de réfraction différent.
    • Le rayon réfracté, le rayon incident et la normale sont dans un même plan.
    • La relation entre l'incidence et la réfraction est: n₁ sin i₁ = n₂ sin i₂.
    • La répartition de l'intensité dépend de l'angle d'incidence.
    • La réfraction a lieu lorsqu’un rayon lumineux traverse une surface séparant deux milieux de différents indices de réfraction.

    Réflexion totale

    • La réflexion totale est un phénomène qui se produit lorsqu'un rayon lumineux passe d'un milieu à un autre et possède un indice de réfraction plus élevé à l'indice de réfraction plus petit.
    • Si l’angle d’incidence est supérieur à l’angle critique, il n’y a plus de rayon réfracté et tout le rayon est réfléchi.

    Principe de la fibre optique

    • Une fibre optique est un conducteur souple de verre ou de silice entouré d'une gaine.
    • La lumière se propage dans la fibre optique sans atténuation grâce au phénomène de réflexion totale.

    Applications médicales de l'endoscopie.

    • L'endoscopie est une technique d'imagerie en transmission avec la lumière visible, utilisée pour explorer l'intérieur du corps humain.
    • longueur de l’endoscope compris entre 0.3 et 1.2 m
    • sa largeur comprend entre 2.5 et 15 mm.
    • la lumière est réfléchie par les tissus qui la traverse à l'entrée d'un endoscope et forme une image à l'autre extrémité.
    • les endoscopes contiennent de très nombreuses fibres optiques et forment un faisceau compact.
    • l'endoscopie est utilisée dans la détection de cancer et pour l'observation du système digestif et respiratoire.

    Imagerie en transmission avec la lumière visible

    • En lumière visible, il n'y a pas d'images de transmission similaires à celles fournies par les rayons X.
    • Des sondes sont introduites à l’intérieur du corps humaines afin d’observer certains organes en lumière visible.

    Les appareils respiratoire et digestif

    • L'appareil respiratoire et digestif sont les deux grands champs d'application de l'endoscopie.
    • L'endoscopie permet d'observer l'œsophage, l'estomac, le duodénum, le colon, l'intestin grêle et le rectum.
    • l'endoscopie permet d’observer la trachée, le pharynx et le larynx.

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    Description

    Ce quiz explore le rôle des pigments dans la transmission de la lumière à travers la cage thoracique humaine. Il aborde également des concepts tels que l'absorption de la lumière par l'oxyhémoglobine et la détection des tumeurs malignes du sein utilisant l'angiogénèse. Testez vos connaissances sur ces sujets fascinants de la physique et de la biologie.

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