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Contrôler une implantation au télémètre laser

Co-intervention Maths-Sciences | Première Bac Pro MA | Ondes électromagnétiques — S7.7

Dernière mise à jour : 5 septembre 2026

Objectifs
Identification de la ressource

1. Mise en situation professionnelle

Réceptionner un espace avant la pose

Avant de fabriquer un placard sur mesure, le menuisier-agenceur contrôle au télémètre laser la largeur disponible entre deux murs. Le plan indique 4,000 m avec une tolérance pédagogique de ± 3 mm. Il doit comprendre le principe de la mesure, exploiter plusieurs relevés et signaler tout écart avant la fabrication.

2. Repères utiles

Longueur d'onde et fréquence
Dans l'air, on utilise \(c\approx3{,}00\times10^8\ \text{m·s}^{-1}\) et : \[c=\lambda f\] Un laser rouge de télémètre émet dans le domaine visible. Pour les exercices, sa longueur d'onde est fixée à 635 nm, avec \(1\ \text{nm}=10^{-9}\ \text{m}\).

Violet — 380 nmRouge — 780 nm

Modèle simplifié du temps de vol
Si une impulsion effectue un aller-retour en une durée \(\Delta t\), la distance vaut : \[d=\frac{c\Delta t}{2}\] Le facteur 2 tient compte de l'aller puis du retour. Un appareil réel traite le signal avec une électronique dédiée et affiche directement la distance.
Sécurité et limites
Ne jamais regarder le faisceau ni le diriger vers une personne. La mise en œuvre réelle suit la notice de l'appareil. Cette séance explique un principe et ne remplace ni la procédure de contrôle du chantier ni la vérification de l'étalonnage.

3. Exercices différenciés

Socle Caractériser le laser rouge

Le laser émet à 635 nm.
  1. Convertir cette longueur d'onde en mètres.
  2. Calculer la fréquence correspondante.
  3. Vérifier qu'elle appartient au visible.
  1. \(635\ \text{nm}=6{,}35\times10^{-7}\ \text{m}\).
  2. \(f=c/\lambda=3{,}00\times10^8/(6{,}35\times10^{-7})\approx4{,}72\times10^{14}\ \text{Hz}\).
  3. 635 nm est compris entre 380 nm et 780 nm : la radiation est visible.
Standard Exploiter un temps d'aller-retour

Dans le modèle fourni, le signal revient après 32,0 ns.
  1. Convertir 32,0 ns en secondes.
  2. Calculer la distance au mur.
  3. Expliquer le facteur 2 de la formule.
  1. \(32{,}0\ \text{ns}=3{,}20\times10^{-8}\ \text{s}\).
  2. \(d=(3{,}00\times10^8\times3{,}20\times10^{-8})/2=4{,}80\ \text{m}\).
  3. Le signal parcourt deux fois la distance : appareil vers cible, puis cible vers appareil.
Approfondissement Décider avant fabrication

Trois relevés donnent 3,998 m, 4,001 m et 4,000 m. Le plan indique 4,000 m avec une tolérance de ± 3 mm.
  1. Calculer la moyenne des trois mesures.
  2. Calculer son écart à la cote du plan en millimètres.
  3. Vérifier chacune des trois mesures par rapport à la tolérance.
  4. Peut-on lancer la fabrication sur ces seules données ? Justifier.
  1. \((3{,}998+4{,}001+4{,}000)/3=3{,}999\,67\ \text{m}\), soit environ 4,000 m.
  2. L'écart moyen est \(-0{,}000\,33\ \text{m}\), soit environ \(-0{,}33\ \text{mm}\).
  3. Les écarts sont −2 mm, +1 mm et 0 mm : les trois valeurs sont dans l'intervalle fourni.
  4. Pas automatiquement : il faut aussi contrôler plusieurs hauteurs, l'aplomb et l'équerrage des murs, les jeux de pose, les obstacles et l'incertitude de l'appareil.
Sources et positionnement — vérifiés le 5 septembre 2026
La relation onde-fréquence et l'identification des ondes électromagnétiques relèvent du programme de physique-chimie de Première professionnelle, groupement 3, BO spécial n° 1 du 6 février 2020. Le contrôle par instruments laser est mentionné dans le référentiel du baccalauréat professionnel Technicien menuisier-agenceur, notamment S7.7, C1.42 et C1.44. Les temps et tolérances de la page sont des données pédagogiques.
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