Phys 1

Ondes électromagnétiques

I - GÉNÉRALITÉS.
1. Diversité des ondes électromagnétiques.
Une très grande diversité :
Ondes lumineuses visibles, allant du rouge au violet, seules radiations perceptibles par l'oeil humain.
Rayonnements lumineux infrarouges et ultraviolets, rayons X et rayons γ, micro-ondes …
Plusieurs modèles pour étudier les ondes électromagnétiques :
• Aspect géométrique: Les rayons lumineux, sont les directions de propagation de la lumière.
Ce modèle suffit pour comprendre la formation des images dans les instruments optiques.
• Aspect ondulatoire: La lumière: un champ électrique et un champ magnétique qui se propagent à 300000 km/s.
Ce modèle permet d’interpréter les phénomènes d’interférences et de diffraction.
• Aspect corpusculaire: La lumière est constituée de petits grains d'énergie appelés photons
Ce modèle permet d'interpréter l'émission et l'absorption de lumière par la matière.

2. Caractéristiques d'une onde électromagnétique.
Une onde lumineuse monochromatique (radiationd'une seule couleur), polarisée rectilignement), ou plus généralement une onde électromagnétique
→

→
résulte de la propagation d'un champ électrique E et d'un champ magnétique B , qui vibrent suivant deux directions orthogonales à la direction de propagation :
Direstion de vibration

→ du champ électrique E

Direction de vibration

→ du champ magnétique B

Longueur d’onde λ

→


E

Direction de propagation →


B

Dans un milieu homogène, l'onde se propage à la vitesse v (notée aussi c comme célérité) caractéristique du milieu.
Pour les ondes lumineuses,
8
-1
Dans le vide ou l'air: v = 3,00 10 m.s (notée c, vitesse de la lumière dans le vide) Dans l’eau : v ≈ 2,25. 108 m/s
L’onde monochromatique est caractérisée par :
– La période temporelle T en secondes et la fréquence ν des vibrations.
– La période spatiale appelée longueur d’onde, notée λ

ν=1/T λ= c.T = c/ν

Notons qu'une seule des grandeurs