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Les ondes électromagnétiques et le photon
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Le V.L.A. (Very Large Array) au Nouveau-Mexique est formé d’antennes paraboliques orientables, disposées au sol selon un immense Y inscrit dans un carré de côté de 30 km. Il capte les ondes radios qui proviennent de l’univers. Dans le traitement d’un cancer par rayonnements, un faisceau de rayons g (gamma) est focalisé pour traiter la tumeur.

Les ondes radio, comme le rayonnement g, sont des ondes électromagnétiques qui transportent de l’énergie. Qu’y a-t-il en commun entre ces deux types d’ondes, qu’est-ce qui les différencie ?

OBJECTIFS
• Savoir identifier les différents domaines des ondes électromagnétiques. • Découvrir la nature corpusculaire de la lumière : le photon. • Savoir utiliser la relation qui permet de calculer l’énergie d’un photon : E = h◊n. • Être informé des dangers des ondes électromagnétiques sur la santé.
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Rechercher et expérimenter
Les ondes électromagnétiques, étudiées en classe de Première, comprennent les radiations visibles, infrarouges (IR), ultraviolettes (UV) et les rayons X (RX). Découvrons deux nouveaux domaines d’ondes électromagnétiques, celui des ondes radio et celui des rayons g, ainsi que l’aspect corpusculaire des ondes électromagnétiques.

Activité 1 Mettre en évidence des ondes hertziennes
Les ondes hertziennes (ou ondes radio), découvertes à la fin du XIX e siècle par Heinrich Hertz, ont bouleversé nos modes de communication (doc. 1). Comment les mettre en évidence ?

RÉALISER ET OBSERVER
• Disposer à proximité l’un de l’autre un GBF et un oscilloscope. Raccorder deux longs fils de liaison, maintenus verticalement, l’un à une voie d’entrée de l’oscilloscope et l’autre à la sortie du GBF (doc. 2). • Régler la fréquence du GBF vers 200 kHz, noter sa valeur n. • Régler la base de temps de l’oscilloscope sur le calibre 1 ms◊Div –1, observer le signal reçu par l’oscilloscope, mesurer sa période. • Faire varier la fréquence du GBF et observer le signal