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Spectre électromagnétique

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Le spectre électromagnétique décrit d'ensemble des rayonnements électromagnétiques existants. Nous distinguons plusieurs classes de rayonnement, appelées domaines, situées entre certaines longueurs d'ondes précises.

Description[modifier | modifier le wikicode]

Un rayonnement électromagnétique est représentable comme une onde émise par des particules possédant une certaine quantité d'énergie, telles des électrons par exemple, dont la fréquence, c'est-à-dire la longueur, est variable selon le type d'onde. Toutes ces ondes différentes sont regroupées dans le spectre électromagnétique. Selon leurs longueurs d'ondes, elles interagissent diversement avec leur environnement, c'est pourquoi on y distingue plusieurs domaines.

Domaines du spectre électromagnétique
Nom du domaine Longueur d'onde
Rayon gamma < 10 pm
Rayon X 10 pm – 10 nm
Ultraviolet 10 nm – 380 nm
Visible 380 nm – 780 nm
Infrarouge 780 nm – 0,1 mm
Térahertz / submillimétrique 0,1 mm - 1 mm
Micro-ondes 1 mm - 1 m
Ondes radio 1 m – 100 000 km

Quelques types de spectres[modifier | modifier le wikicode]

Étant donné que le spectre électromagnétique complet est extrêmement vaste, il existe quelques types de spectres précis qui sont composés de certaines parties précises du spectre complet selon l'utilisation de ce spectre.

Spectre continu[modifier | modifier le wikicode]

Un spectre continu correspond à une partie du spectre électromagnétique complet qui inclut toutes les longueurs d'ondes depuis une longueur minimale jusqu'à une longueur maximale. Le spectre de la lumière du soleil est un exemple de spectre continu déjà assez vaste.

Le domaine visible, parfois appelé spectre visible ou optique, est, comme son nom l'indique, la partie du spectre électromagnétique visible à l'œil humain. C'est également un spectre continu, qui correspond aux longueurs d'ondes d'approximativement 380 nm (violet) à 780 nm (rouge) et nous apparaît sous forme d'un arc-en-ciel lorsque la lumière blanche est décomposée par des phénomènes naturels ou artificiels.

Spectre d'émission[modifier | modifier le wikicode]

Un spectre d'émission est obtenu lorsque des éléments chimiques sous tension émet certaines radiations, des ondes de longueur précise, quand ils retournent à des niveaux d'énergie inférieurs, étant donné que leur état sous tension n'est pas stable. Lorsque ces ondes se situent dans le domaine visible, le spectre d'émission se présente sous forme de raies de couleurs variables selon les longueurs d'ondes sur un fond noir.

Le spectre d'émission du fer.

Spectre d'absorption[modifier | modifier le wikicode]

Le spectre d'absorption s'obtient par l'émission du spectre continu sur des éléments chimiques. Ces substances vont alors absorber certaines longueurs d'ondes, celles qu'ils auraient émis lors de la mise sous tension. Le reste des ondes va traverser, sans encombre, les éléments et donnera le spectre d'absorption. Ainsi, dans le domaine visible, il se présente sous forme d'un spectre continu avec des raies noires. Étant donné que les longueurs d'ondes absorbées lors de l'émission du spectre continu sur les substances sont celles qu'elles auraient émises lors de la mise sous tension, le spectre d'absorption est donc d'inverse du spectre d'émission.

Dans la vie courante[modifier | modifier le wikicode]

Certains rayonnements électromagnétiques sont employés dans la vie courante par les humains, d'autres sont plus connus pour leurs effets naturels.

  • Les rayons X sont entre autres employés pour faire des radiographies des os sur les êtres vivants. Cependant, ils ont un effet néfaste sur la santé lorsqu'on s'y expose trop régulièrement et peuvent provoquer des cancers.
  • Les rayons ultraviolets, appelés UV, sont responsables du bronzage de la peau, qui se manifestera plus ou moins vite et fort selon le type et la couleur de peau de l'individu. Mais à nouveau, une exposition trop fréquente et trop longue peut entrainer des brulures et des cancers de la peau.
  • Le domaine visible est évidemment perçu par l'œil humain et nous permet de voir les couleurs. L'arc-en-ciel est un phénomène naturel dont la cause est la décomposition de la lumière du soleil par des gouttes d'eau et qui nous permet de voir le spectre visible.
  • Les rayons infrarouges sont les radiations responsables de la chaleur. Ainsi, ce sont les rayons infrarouges émis par le soleil qui nous réchauffent lorsqu'on s'expose à sa lumière. Ils ont beaucoup d'utilisations, par exemple pour des appareils permettant la vision nocturne ou des lasers, mais possèdent également d'autres utilisations comme dans les télécommandes.
  • Les micro-ondes sont employées dans les fours à microondes pour chauffer les aliments, mais également pour transmettre de l'information comme dans les téléphones portables. Une exposition régulière peut être dangereuse, c'est pourquoi on suppose également de mauvais effets des ondes employées dans les téléphones portables, bien que ceci soit difficile à démontrer.
  • Les ondes radio sont employées pour les télécommunications, par exemple la diffusion des émissions radio.
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Le savais-tu ?
Une propriété des vitres
Une vitre de verre laisse passer les rayons infrarouges, mais pas les ultraviolets. C'est la raison pour laquelle il n'est pas possible de bronzer à travers la vitre, uniquement de se chauffer.

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