L'intensité lumineuse d'un laser

Mesurez-la avec votre smartphone !

Si vous avez un pointeur laser et un smartphone, je vous propose de comparer vous même l'intensité lumineuse d'un laser avec celle du soleil. Les smartphones sont en effet souvent équipés d'un capteur qui leur permet notamment de mesurer la quantité de lumière ambiante, pour atténuer l'éclairage de l'écran quand il fait sombre. Pour utiliser ce capteur, il vous suffit d'installer une application de type luxmètre (vous en trouverez plusieurs sur les sites d'applications pour smartphone).

Un luxmètre mesure la valeur de l'éclairement d'une surface en lux. Le lux est une unité photométrique qui vaut un lumen par mètre carré (lm/m²).

Unités radiométriques et unités photométriques

En effet, pour mesurer la quantité de lumière, on peut se placer du point de vue de la physique (mesures radiométriques en watt) ou tenir compte de la perception que l'oeil en aura (mesures photométriques en lumen). Ce sont deux choses très différentes, car l'oeil n'a pas la même sensibilité à toutes les couleurs. C'est dans le vert qu'il est le plus sensible, et il devient de plus en plus aveugle quand on s'approche des ultraviolets et des infrarouges. Ainsi, pour une même intensité lumineuse (le même nombre de watts de lumière), un laser vert paraîtra 3 fois plus lumineux qu'un laser rouge, et 100 fois plus lumineux qu'un laser violet. Très concrètement, voici l'intensité perçue (en lumen) pour une source lumineuse d'un watt, pour différentes couleurs :

0.83 lm

26 lm

221 lm

683 lm

431 lm

73 lm

2.8 lm

Un luxmètre est équipé d'un filtre qui corrige automatiquement ces différences de sensibilité et lui permet de donner une valeur en lux. Comme on connait la longueur d'onde de notre laser, il est facile de faire la correction à partir des nombres ci-dessus. Par exemple, une valeur de 1000 lux pour un laser rouge correspond à une irradiance de 14 W/m² (1000 divisé par 73). À comparer aux 1000 W/m² d'irradiance maximale du soleil à la surface de la Terre (à midi, en été, sans nuage).

Et maintenant, faites la mesure.

Une fois l'application de luxmètre lancée, localisez votre capteur de luminosité. Il est en général sur la face avant, au dessus de l'écran. Mettez vous dans un endroit bien éclairé et passez votre doigt sur la surface au dessus de votre écran : le nombre de lux affiché par votre application tombera à zéro quand vous aurez le doigt sur le capteur.

Une fois que vous savez où se trouve le capteur, envoyez votre faisceau laser à cet endroit: vous verrez le nombre de lux monter en flèche. Si une erreur se produit parce que la valeur est trop élevée, éloignez le laser du smartphone. N'utilisez qu'un pointeur laser homologué, et faites toujours très attention à ce que les réflexions sur votre smartphone n'envoient pas le faisceau laser dans un oeil : ce pourrait être dangereux !

Vous pouvez au passage mesurer l'éclairement du soleil ou des nuages, et comparer. Vous verrez que votre petit laser a une puissance tout à fait comparable au soleil...

• Les lasers vert, rouge et violet ci-dessus font référence à des longueurs d'onde respectivement de 532 nm, 635 nm et 405 nm