Rayonnement électromagnétique

Un rayonnement électromagnétique sert à désigner une perturbation des champs électrique et magnétique.



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Un rayonnement électromagnétique sert à désigner une perturbation des champs électrique et magnétique.

Le rayonnement électromagnétique a comme vecteur le photon, particule dépourvue de masse. Le photon est le boson associé à la force électromagnétique.

En physique classique, il est décrit sous la forme d'une onde électromagnétique correspondant à la propagation d'un champ magnétique et d'un champ électrique (l'un étant perpendiculaire à l'autre) en ligne droite à partir d'une source constituée par un mouvement alternatif de charges électriques.

La lumière visible est une petite tranche du large spectre électromagnétique.

L'onde électromagnétique et le photon

La lumière sert à désigner un rayonnement électromagnétique visible par l'œil humain. Les ondes radio, les rayons X et γ sont aussi des rayonnements électromagnétiques.

Du fait de la dualité onde-corpuscule, les rayonnements électromagnétiques peuvent se modéliser de deux manières :

E = hν
h est la constante de Planck.

L'impulsion p du photon est égale à p = \frac{E}{c} = \frac{h \nu}{c}.

L'énergie des photons d'une onde électromagnétique se conserve lors de la traversée de différents milieux transparents (par contre, une certaine proportion de photons peut être absorbée).

Dans le vide, le rayonnement électromagnétique, et surtout la lumière, se déplace à la vitesse de 299 792 458 m/s. Cette vitesse, nommée vitesse de la lumière et notée c, est une des constantes physiques principales.

La longueur d'onde est égale à :

\lambda =\frac{c_\nu}{\nu}

cν étant la vitesse de la lumière dans le milieu reconnu pour la fréquence ν, avec cν = c / nν (nν étant l'indice de réfraction de la lumière monochromatique de fréquence ν dans le milieu reconnu).

La constatation, à la fin du XIXe siècle, que la vitesse de la lumière dans le vide ne dépend pas du référentiel a conduit à l'élaboration de la théorie de la relativité restreinte.

Propriétés

Spectre électromagnétique

Article détaillé : Spectre électromagnétique.

Un spectre électromagnétique est la décomposition d'un rayonnement électromagnétique selon sa longueur d'onde, ou, de manière équivalente, de sa fréquence (via l'équation de propagation) ou de l'énergie de ses photons.

classement des ondes électromagnétiques par longueur d'onde, fréquence et énergie des photons

Pour des raisons historiques, les ondes électromagnétiques sont désignées par différents termes, suivant les gammes de fréquence (ou de longueur d'ondes). Par longueur d'onde décroissante, ce sont :

Voir aussi

Phénomènes physiques

Applications

Liens externes

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