ONDES de TOUS RAYONNEMENTS ELECTROMAGNéTIQUES

-ondes des rayonnements électromagnétiques

Les rayonnements émetteurs électromagnétiques (rayons lumineux, ou ionisants ou thermiques) sont des photons

Les noms de famille des rayons sont ci-dessous notés en caractères gras, leurs longueurs d'onde (l) en mètres, leurs fréquences (f) en Hz et leur énergie (E) arrondie, en J.

--EBF (ELF en anglais) : (l= 108 à 7)-f= 3 à 30  E= 7.10-33 J

--SBF (SLF en anglais)(radio ss-marine) : (l=107 à 6)-f= 3.10 à 3.10²  E= 7.10-32 J

--UBF (ULF en anglais) : (l=106 à 5)-f= 3.10à 3.103 E= 10-31 J

--TBF (VLF en anglais) : (l=105 à 4)-f = 3.103 à 3.104  E= 10-30 J

--BF ou grandes ondes (LF en anglais) : (l=104 à 3)-f = 3.10à 3.10 E= 10-29 J

--MF ou petites ondes radio : (l=103 à 2)-f= 3.10à 3.106  E= 10-28J

--HF ou ondes courtes radio : (l=102 à 1)-f= 3.10à 3.107  E= 10-27J

--UHF ou ultra courtes (m°-ondes,GPS,T.V): (l=100 à -1)-f= 3.10à 3.10 E= 10-26 J

--SHF(SUPRA H.F)(radar,satellites,laser) (l=10-1 à -2)-f= 3.10à 3.1010 E= 10-24 à 25 J

--EHF (laser, rayons T(érahertz) : (l=10-2 à -3)--f= 3.1010 à 3.1011 E= 10-23 à 22 J

--infrarouge lointain: (l=10-4)-f= 3.1012  E= 10-21 J

--infrarouge proche: (l=10-6)-f= 3.1013  E= 10-20 J

--rouge moyen : (l~6,72.10-7)-f~ 4,5.1014  E= ~10-19 J

--orange moyen: (l~6.10-7)-f~5.1014  E= ~10-19 J

--jaune moyen: (l~5,72.10-7)-f~5,2.1014  E= ~10-19 J

--vert moyen: (l~5,35.10-7)-f~5,6.1014  E= ~10-19 J

--bleu moyen: (l~4,9.10-7)-f~6,1.1014  E= ~10-19 J

--indigo moyen: (l~4,6.10-7)-f~6,6.1014  E= ~10-19 J

--violet moyen: (l~4,1.10-7)-f~7,3.1014  E= ~10-19 J

Pour la lumière, la proportionnalité entre longueur d'onde et fréquence est comme partout    

f = c /  et l'énergie est d'environ E~10-19 Joules

--ultraviolet proche (NUV): (l= 3,8.10-7)-f~ 1015  E = 10-18 J

--ultraviolet extrême (EUV) (l=10-8)-f= 3.1016 E= 10-17J

--rayons X : (l=10-9 à -12)-f~ 1017 à 20 E= 10-16 à -14 J

--rayons : (l=10-13 à - 14)-f~1021 à 22  E=10-13 à -11 J

--rayons cosmiques: (l=10-15 à -16)-f=1023 à 24 E=10-10 à -9 J

 

-ondes stationnaire et harmonique

Une onde stationnaire résulte de la superposition de 2 ondes de fréquence et amplitude identiques, mais de directions opposées

Equation lé= lA.sin(ωt + φ) où lé(m)= élongation au temps t(s),

lA (m)= amplitude, ω (rad/s)= vitesse angulaire et φ(rad)= angle de déphasage

Une onde est harmonique si elle garde une forme constante au cours de son évolution (si son équation est sinusoïdale) >>> alors, accélération et position sont proportionnelles

 

-interférences d'ondes

Si 2 ondes sont cohérentes (différence de leurs phases ne dépendant pas du temps) et synchrones (leurs périodes sont les mêmes) >>> leurs interférences peuvent être constructives (zones visibles) ou destructives (zones sombres) constituant ainsi des franges spectrales

Pour les problèmes de polarisation , réflexion, réfraction de ces ondes: voir les chapitres spéciaux

 

-NOMBRE d’onde

C'est le nombre des ondes incluses dans une longueur d’onde (il est donc de dimension inverse de la longueur d’onde)

Valeurs usuelles pour des spectres de réseaux cristallins >> de 10à 105 m-1

 

-vecteur d’onde

C'est la même notion que le NOMBRE d’onde (qui est la norme du vecteur d'onde)

Pour une radiation monochromatique:

J= 1 / λ    et    Jν/ vg

où Jn (m-1)= NOMBRE d’ondes d’une radiation monochromatique de

longueur d’onde λ(m)

ν(Hz)= fréquence

v(m/s)= vitesse de groupe de l’onde

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