Onde électromagnétique

« Onde électromagnétique » expliqué par Vikidia, l'encyclopédie pour les enfants.

Une onde électromagnétique désigne l'ensemble des ondes qui peuvent se déplacer dans le vide. Techniquement, elles sont composées d'un champ électrique et d'un champ magnétique qui oscillent ensemble. Ces ondes sont très importantes dans la physique moderne.

C'est James Clerk Maxwell qui, utilisant les travaux de plusieurs autres physiciens, a réussi à écrire les équations qui décrivent toutes les propriétés de ces ondes. À la suite de ses travaux, la physique moderne pouvait naitre. Les ondes électromagnétiques sont responsables de phénomènes divers, magnétiques ou électriques, mais aussi de la lumière.

[modifier] Caractéristiques

Une onde se décrit par deux choses : sa fréquence et son amplitude.

[modifier] Fréquence

En sciences, la fréquence d'un phénomène est le nombre de fois que ce phénomène se répète en un temps donné.

L'unité de fréquence en physique est le hertz^[1], qui représente le nombre de « crêtes » de l'onde passant en un endroit donné en une seconde. On utilise la seconde car c'est la mesure du temps du système international d'unités.

Les ondes électromagnétiques ont des fréquences biens plus élevées que celles du son : les ondes radio (comme les émettent les stations de radio) ont une fréquence minimale de 300 000 hertz ^[2], alors que ce sont les ondes électromagnétiques avec la fréquence la plus petite ! Une radio FM donne son adresse en donnant sa fréquence, par exemple 101.1 megahertz (un mégahertz est un million de hertz)

La fréquence (donc l'espace entre les crêtes) est une information très importante pour une onde : en effet, plus la fréquence d'une onde est élevée, plus cette onde possède d'énergie.

[modifier] Longueur d'onde

Dans le cas des ondes électromagnétiques, on remplace souvent le chiffre de la fréquence par celui de la longueur d'onde. En effet, comme la vitesse de propagation (ou célérité) des ondes électromagnétiques est toujours la même, il y a une correspondance directe entre la longueur d'onde et la fréquence : quand on connaît la longueur d'onde, il est très facile de connaître la fréquence.

Historiquement, les physiciens résonnent aussi beaucoup en longeur d'onde : c'est une fréquence spatiale. Au lieu de mesurer le nombre de fois que le motif se répète par seconde, on mesure la distance parcourue par un motif. C'est de là que viens le mot micro-onde, qui font fonctionner certains fours : ils utilisent des ondes électromagnétiques dont la longueur d'onde est de l'ordre du micromètre.

[modifier] Autres caractéristiques

Les ondes électromagnétiques sont considérées comme portées par le photon, des particules extrêmement petites, de masse nulle. Ces photons ne peuvent que se déplacer qu'à une vitesse très rapide : la vitesse de la lumière.

[modifier] Diverses « formes » d'ondes électromagnétiques

Devinette

Le téléphone portable utilise, pour recevoir ou transmettre des informations sur de grandes distances, les ondes radio. C'est le premier type d'ondes électromagnétiques.

La chaleur est une onde électromagnétique, du domaine des infrarouges (étymologiquement : sous le rouge, avant le rouge).

La lumière du tube néon, comme celle d'autres lampes (par exemple, l'ampoule à incandescence ou la lampe halogène), est une lumière que l'on peut voir ; l'onde électromagnétique émise par ces lampes est du domaine de la lumière visible.

Le bronzage est généralement dû à une longue exposition de la peau au Soleil. En effet, celui-ci émet, en plus de la lumière visible et de l'infrarouge, du rayonnement ultraviolet (étymologiquement au-dessus du violet). Ce rayonnement, comme les rayonnements de fréquences plus élevées, est nocif pour la peau car son énergie est suffisamment élevée pour détruire certains composants du corps comme l'ADN, ce qui peut provoquer des cancers. Mais, heureusement, le corps humain est capable de réparer l'ADN endommagé, cependant pas toujours.

		Le savais-tu ?
	L'autobronzant
Pour se protéger des ultraviolets du Soleil, la peau fabrique une protéine, la mélanine. C'est elle qui donne sa couleur plus ou moins brune à la peau ; elle agit comme un filtre à UV (ultraviolets). Cependant, elle n'est pas produite en quantité suffisante dès l'exposition au Soleil, c'est pourquoi il est fortement conseillé d'utiliser de la crème solaire, qui agit également comme un filtre. L'autobronzant est un produit du commerce, semblable à une huile, qui permet à la peau de prendre rapidement une teinte cuivrée (ou orange vif, selon la qualité du produit...) en l'absence de Soleil. Cependant, ce n'est pas une crème solaire !. Il ne protège pas des coups de Soleil. De même, il n'émet pas d'UV : il agit en faisant « rouiller » les cellules mortes de la peau.

Les rayons X ont été découverts en 1895 par le physicien allemand Wilhelm Röntgen. Ils ont la propriété, vu leur énergie relativement élevée, de traverser facilement les tissus mous (comme la peau ou les muscles). Les médecins les utilisent pour voir à l'intérieur du corps car ils sont, par exemple, davantage arrêtés par les os.

La radioactivité (désintégration d'atomes), quant à elle, s'accompagne de différents types de rayonnements, tous extrêmement nocifs : les pires de tous étant les rayons gamma^[3]. Leur fréquence est si élevée (et donc leur énergie tellement grande) que leurs dégâts sont très importants. On s'en sert pour stériliser certaines choses.

Schéma récapitulatif :

[modifier] Notes

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