Les ondes electromagnetiques

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  • Publié le : 6 mars 2010
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Micro-ondes, radio, téléphones mobiles, Wi-Fi, lumière, courants électriques ou encore rayons X, tout autour de nous se trouvent d’innombrables courants véhiculant de l’énergie invisible et intangible : les ondes électromagnétiques. Aujourd’hui plus que jamais, celles-ci sont d’actualité, parfois décriées et facteur de véritables polémiques. Cependant, les ondes électromagnétiques ont toujoursexisté naturellement, et peu de monde les connaît réellement. Avant de se prononcer sur leur éventuelle dangerosité, il convient donc d’abord de les définir et de montrer leurs propriétés et leurs particularités.
{text:list-item} SOMMAIRE
II.2. Modèles corpusculaires et ondulatoires - dualité onde particule (pages 8 à 11)
II.2.a. La théorie corpusculaire de la lumière (pages 8 à 9)II.2.b. La théorie ondulatoire (page 9)
{text:list-item}
{text:soft-page-break} I-Définitions et généralités sur les ondes électromagnétiques
Toute particule chargée (un électron par exemple), subit des forces à la fois électriques, mais aussi magnétiques. Cette particule est freinée ou accélérée par le champ électrique, alors que la trajectoire de son mouvement estdéviée par le champ magnétique.
Le champ électrique E est l'expression des forces qui résultent de l'action à distance de particules électriquement chargées sur une particule Q, divisée par la valeur de la charge de cette particule Q, de même que le champ gravitationnel par exemple résulte de l'action de particules dotées de masse. Ce champ a, en tout point de l'espace, une direction, un sens, et uneintensité, exprimée en Volt par mètre (V.m-1).
Le champ magnétique B est une grandeur physique (exprimée en Tesla par mètre T.m-1)) provoquée par le déplacement de particules électriquement chargées, ou par la proximité d'un matériau ayant un champ magnétique naturel. Le champ magnétique est capable d'exercer une force sur d'autres charges électriques en mouvement, ou de matériaux pouvant avoirun champ magnétique.
En effet, il est capable de modifier la trajectoire de ces particules en mouvement, sans pour autant en modifier la vitesse, c’est pourquoi le champ magnétique est notamment utilisé dans les accélérateurs de particules pour modifier la trajectoire de charges électriques.
{draw:frame} D’après les équations de Maxwell, que nous aborderons dans la seconde partie de notreTPE, une variation de B entraîne une variation de E, et une variation de E entraîne une variation de B. Cela a plusieurs conséquences. La première, est qu'on ne peut pas étudier séparément les champs électrique et magnétique, c’est pourquoi on parle de champ électromagnétique comme d'un seul objet. La seconde est qu'une perturbation de l'un des champs peut entraîner une perturbation de l'autre, etainsi de suite… donnant naissance à des ondes.
{text:soft-page-break} Ainsi, l’onde électromagnétique traduit la façon dont le champ électromagnétique varie dans l’espace, et caractérise la variation des champs électrique et magnétique en tout point. L’onde se propage à la vitesse dite de la lumière, c'est-à-dire la célérité, d’une valeur c = 299 792 458 m.s-1, dans le vide, et du fait de sapériodicité, elle est caractéristique de différentes grandeurs physiques :
Sa fréquence, exprimée en Hertz (Hz), c’est le nombre > d’oscillations par seconde, c'est-à-dire le nombre de maxima > (ou de minima), atteints en une seconde.
Sa longueur d’onde, exprimée en mètres, est la distance > qui sépare deux maxima successifs et est égale à l’inverse > de la fréquence. On a doncλ = {draw:frame} .
Son amplitude, notée A, correspond à la variation > maximale du champ électrique ou magnétique. L’amplitude > traduit l’intensité du phénomène (l’ampleur de l’oscillation). > L’amplitude correspond au champ électrique.
Une onde électromagnétique se comportant comme la lumière, elle peut subir des modifications dans son mouvement, et peut ainsi être...
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