Le rayonnement électromagnétique comprend les rayons X, les rayons gamma, les ultraviolets, la lumière visible, les infrarouges, les ondes radio et les micro-ondes. Le type de rayonnement électromagnétique émis par les différentes sources varie. Les ampoules produisent de la lumière infrarouge et visible, tandis que les appareils à rayons X produisent des rayons X. La lumière visible constitue la majeure partie de l'énergie solaire. Le rayonnement électromagnétique peut être nocif, comme le savent probablement tous ceux qui ont utilisé un four à micro-ondes ou qui ont eu un coup de soleil. Les matières nucléaires émettent des rayonnements ionisants, un type de rayonnement de haute énergie particulièrement dangereux pour les êtres vivants. Il est déconseillé de s'approcher des conteneurs de déchets nucléaires ouverts ou de manipuler des appareils à rayons X, car nous sommes constamment exposés à de très faibles doses de rayonnements ionisants et n'en subissons que très peu de dommages.
Comment fonctionne le rayonnement électromagnétique ?
Les ondes électromagnétiques peuvent être comparées à une série de vagues de plage, car elles présentent toutes deux des crêtes et des creux, se propagent selon un schéma relativement régulier et nécessitent de l'énergie pour se déplacer.
- Il existe trois façons de caractériser le rayonnement électromagnétique : l’énergie, la longueur d’onde ou la fréquence.
- Lors de la description des ondes électromagnétiques, les longueurs d'onde sont généralement mesurées en unités standard et exprimées en mètres (m).
- La fréquence de ces ondes est exprimée en Hertz (Hz), mégahertz (MHz) et gigahertz (GHz), que vous connaissez peut-être grâce à l'autoradio de votre voiture.
- Il est intéressant de noter que la fréquence et la longueur d'onde d'une onde électromagnétique sont inversement proportionnelles, ce qui signifie que la fréquence de l'onde est inversement corrélée à la longueur d'onde et vice versa.
Quelles sont les caractéristiques du rayonnement électromagnétique ?
Le rayonnement électromagnétique est composé d'amplitudes, de fréquences, de longueurs d'onde, de périodes et de vitesses. Chacun de ces éléments est décrit ci-dessous :
1. Amplitude : L’amplitude d’une onde correspond à la distance entre le sommet de son déplacement vertical et son milieu . Elle mesure l’intensité des fluctuations au sein de cette onde. Dans la plupart des cas, l’amplitude est liée à la hauteur ou à la durée de l’onde. Plus l’énergie est importante, plus l’amplitude est élevée ; inversement. L’amplitude est un paramètre essentiel car elle indique la luminosité ou la force d’une onde par rapport aux autres.
2. Longueur d'onde : La durée d'un cycle complet d'oscillation correspond à sa longueur d'onde ( λ ) . L'utilisation de la radio est sans danger car les ondes de grande longueur d'onde, comme les ondes radio, ont une énergie réduite. En revanche, les ondes de plus grande énergie et de plus courte longueur d'onde, comme les rayons X, peuvent être nocives pour le corps. Voici quelques définitions de cette relation de fréquence :
c = λv
où,
c = Vitesse de la lumière
λ » = longueur d'onde
v = fréquence
3. Fréquence : Le nombre total de cycles par seconde , ou s⁻¹ ou hertz, est appelé fréquence (Hz). La fréquence peut être exprimée en fonction de l’énergie. L’énergie et la fréquence sont directement liées.
E = hv
où,
E = énergie
h = constante de Planck (ayant une valeur de 6.62607 x 10-34 J)
v = fréquence
4. Période : La durée nécessaire à une onde pour se propager à une fréquence donnée est appelée sa période (T). Le calcul prend quelques secondes.
5. Vitesse : Voici une définition générale de la vitesse des ondes :
Vitesse = λv
Où,
la fréquence est v
À voir absolument : Qu'est-ce que le rayonnement à faisceau direct ?
