Font size
WorksheetsPh9-Information & numérique
Total questions: 12
Worksheet time: 24mins
Dans une chaine de transmission d'information
On distingue propagation libre et guidée
Une fibre optique et un câble électrique sont des canaux de transmission guidée
Le wifi constitue une propagation libre
L'information dans une fibre est codée par la longueur d'onde du rayonnement transmis
Analogique ou numérique ?
Un signal analogique est une fonction continue du temps
A une période d'échantillonnage de 2 ms correspond une fréquence d'échantillonnage de de 0,5 kHz
Une quantification sur 8 bits permet 256 possibles pour le signal numérisé
On appelle critère de Sharon, le fait de devoir utiliser une fréquence d'échantillonnage au moins égale à celle du signal à numériser
Images numériques
La définition d'une image numérique de 120*400 pixels est de 48000 pixels
La place mémoire occupée par un pixel d'image couleur codée RVB est de 24 octets
En codage RVB, un pixel de code (255, 255,0) est de couleur jaune
La taille d'une image couleur de définition 120x100 px est de 36 ko
Téléchargement d'un fichier son non compressé
La taille d'un fichier son de 1s stéréo échantillonné en Hifi (44 kHz) avec un niveau de quantification de 16 bits est de 176 ko
La taille d'un fichier son de 1s stéréo échantillonné en Hifi (44 kHz) avec un niveau de quantification de 16 bits est de 1408 kbits
La taille d'un fichier son de 1 min stéréo échantillonné en Hifi (44 kHz) est 60x plus grande que pour un enregistrement d'1s dans les mêmes conditions
La taille d'un fichier son de 1s stéréo échantillonné en Hifi (44 kHz) avec un niveau de quantification de 16 bits est de 176 pixels
Fibres optiques
Le confinement de la lumière dans une fibre optique est due à la gaine en plastique opaque qui entoure la fibre
Le confinement de la lumière dans une fibre optique est dû à la réflexion totale interne
La vitesse de la lumière dans le verre d'une fibre optique d'indice de réfraction 1,5 est de 200 0000 km/s car v = c/n
On utilise des fibres optiques en plastique pour les courtes distances et des fibres optiques monomodes en verre pour les transmissions intercontinentales
Transmission d'une information ans une fibre optique
Une fibre optique qui atténue de 0,33 dB/km présente une atténuation de 10 dB sur une distance de 30 km
La puissance de sortie d'une fibre d'atténuation de 20 dB est égale à 1% de sa puissance d'entrée
On utilise les longueurs d'onde de 1,3 μm et 1,55 μm pour les transmissions par fibre optique longue distance car l'atténuation linéïque α = A/L y est minimale
La transmission d'un signal dans une fibre optique correspond à une propagation libre
Lecture sur un support optique d'information
Le principe de lecture/écriture d'un CD ou DVD gravé est le phénomène de diffraction
La longueur d'onde de la lumière rouge (λ=750 nm dans le vide/air) dans un matériau d'indice de réfraction n=1,5 est de 500 nm
Une lumière rouge (λair=750 nm) pénètre dans un matériau plastique d'indice n=1,5 (λplastique=500nm) mais elle reste de la même couleur
Il y interférences destructive lorsque les creux ont une profondeur de 125 nm pour une longueur d'onde λ=500 nm dans le matériau plastique (e=λ/4)
Densité de stockage d'un CD, DVD, BluRay
On diminue la longueur d'onde du laser de lecture d'un disque optique dans un BluRay par rapport à un CD ou un DVD pour diminuer le diamètre de focalisation du laser sur le disque
Le diamètre de la tache de focalisation du laser est gouvernée par le phénomène d'interférences
Le diamètre de la tache de focalisation du laser est gouvernée par le phénomène de diffraction
Le diamètre de la tache de diffraction est au minimum de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde du laser utilisé : il est donc plus petit pour un BluRay que pour un CD
Transmission d'une video par un box 40 Mbits/s (sans compression, ni son)
Un film dont les images couleur ont une définition de 500x800 px occupent une taille de 1,2 Mo par image
Un film de 24 images/s et 1 Mo/image correspond à un débit numérique de 24 Mo/s
On peut regarder un film de 24 Mo/s en streaming direct avec une box de débit descendant 40 Mbits/s
On peut regarder un film de 24 Mo/s en streaming direct avec une box de débit descendant 40 Mo/s
Taille d'un disque optique. Un DVD peut stocker 4 Go et un CD 700 Mo ...
la longueur de la piste (plats et creux) d'un DVD est plus longue que celle d'un CD
la distance (espacement) entre les pistes piste (plats et creux) d'un DVD est plus grande que celle d'un CD
on utilise un laser de plus petite longueur d'onde pour la lecture
on constate en TP que les franges d'interférence d'un laser sur un DVD sont plus espacées que sur un CD
Réfraction verre → air (nverre = 1,5) ; incidence 40°
L'angle limite est supérieur à 40°
L'angle limite est 42° car sin(42°) = 1/1,5
L'angle par rapport à l'interface est de 50° (90-40)
Pour un angle d'incidence de 50° une partie de la lumière sort du verre
Les impulsions des différents modes d'une fibre à saut d'indice se propagent avec des célérités différentes ce qui limite le débit possible
Les impulsions des différents modes d'une fibre à gradient d'indice se propagent globalement à même célérité
Les filbres monomodes permettent un débit très élevé
Pour piéger la lumière dans le coeur d'une fibre il faut que l'indice de réfraction y soit plus faible qu'en périphérie
