Le spectre électromagnétique global

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• Toutes les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide à la même célérité c. • Par décroissante : radio, micro-ondes, infrarouge, visible (400–800 nm), ultraviolet, X, gamma. • Plus est petite, plus = c/ est grande et plus le rayonnement est énergétique.

Le cours

1. Une seule famille d'ondes Ondes radio, micro-ondes, infrarouges, lumière visible, ultraviolets, rayons X et rayons gamma sont tous des ondes électromagnétiques : même nature, même célérité c dans le vide. Elles ne diffèrent que par leur fréquence, donc par leur longueur d'onde = c/. Domaine dans le vide (ordre de grandeur)Exemple d'usage Rayons gammaradioactivité, radiothérapie Rayons X10^-11 m à 10^-8 mradiographie Ultraviolets10 nm à 400 nmbronzage, stérilisation Visible400 nm à 800 nmvision Infrarouges800 nm à 1 mmcaméra thermique, télécommande Micro-ondes1 mm à 1 m environfour, wifi, radar Ondes radioau-delà de 1 m environradio, télévision Les limites entre domaines sont conventionnelles : seuls les ordres de grandeur comptent. 2. Fréquence et énergie Quand la longueur d'onde diminue, la fréquence augmente : du domaine radio aux rayons gamma, passe d'environ 10^6 Hz à plus de 10^20 Hz. Les rayonnements de haute fréquence (UV, X, gamma) sont les plus énergétiques et peuvent endommager les tissus vivants. 3. Méthode : classer un rayonnement 1. Si on connaît la fréquence, calculer = c/. 2. Écrire en mètres avec une puissance de 10. 3. Placer cette valeur dans le tableau des domaines. 4. Attention aux préfixes 1\ nm = 10^-9 m, 1\ m = 10^-6 m, 1\ mm = 10^-3 m ; 1\ GHz = 10^9 Hz. Une erreur de préfixe fait changer de domaine.

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