Le spectre électromagnétique

Le spectre électromagnétique répertorie les ondes électromagnétiques en fonction de leur longueur d’onde et de leur fréquence. La longueur d’onde la plus longue est supérieure à |100\ \text{m},| tandis que la plus petite peut être inférieure à |0{,}000\,1\ \text{nm}.| Cela correspond à une fréquence allant d’environ |10^6\ \text{Hz}| à |10^{21}\ \text{Hz}.|

Les types d’ondes électromagnétiques sont les suivants.

Ces types d’ondes électromagnétiques sont subdivisés en fonction de leur champ d’application et correspondent à une plage de longueur d’onde spécifique.

Les ondes radioélectriques, ou ondes radio, présentent les propriétés suivantes :

• elles ont une basse fréquence se situant approximativement entre |10^6\ \text{Hz}| et |10^{11}\ \text{Hz};|

• elles ont une grande longueur d’onde, pouvant aller de plusieurs mètres à |1\ \text{mm};|

• elles transportent peu d’énergie.

Les exemples suivants présentent différentes applications des ondes radio.

Les microondes sont des ondes radio. Elles présentent les propriétés suivantes :

• elles ont une basse fréquence se situant approximativement entre |10^{9}\ \text{Hz}| et |10^{11}\ \text{Hz};|

• elles ont une grande longueur d’onde se situant approximativement entre |30\ \text{cm}| et |1\ \text{mm};|

• elles transportent peu d’énergie.

Les exemples suivants présentent différentes applications des ondes radio appartenant à la catégorie des microondes.

Les ondes infrarouges, ou ondes IR, sont nommées ainsi, car elles ont une longueur d’onde se trouvant tout juste en dessous (infra) de la lumière de couleur rouge.

Les infrarouges présentent les propriétés suivantes :

• elles ont une basse fréquence se situant approximativement entre |10^{11}\ \text{Hz}| et |10^{14}\ \text{Hz};|

• elles ont une grande longueur d’onde se situant approximativement entre |5\ \text{mm}| et |1\ \text{μm}| (Cette marge change en fonction des normes de classement.);

• elles transportent plus d’énergie que les ondes radio.

Les êtres vivants et les objets inanimés émettent spontanément des ondes infrarouges sous forme de chaleur.

Les exemples suivants présentent différentes applications des ondes infrarouges.

La lumière visible correspond au rayonnement visible par l’œil humain. Les longueurs d’onde du rayonnement visible correspondent aux couleurs rouge, orange, jaune, verte, bleue et violette.

Les rayons visibles présentent les propriétés suivantes :

• ils ont une basse fréquence se situant approximativement entre |10^{14}\ \text{Hz}| et |10^{15}\ \text{Hz};|

• ils ont une grande longueur d’onde se situant approximativement entre |700| et |400\ \text{nm};|

• ils transportent plus d’énergie que les rayons infrarouges.

La vision est un sens qui diffère beaucoup d’une espèce animale à une autre. Certains animaux sont capables de percevoir davantage de types d’ondes que l’être humain tandis que d’autres en perçoivent moins.

Voici quelques applications de la lumière visible.

Les rayons ultraviolets, ou rayons UV, sont nommés ainsi, car ils ont une longueur d’onde se trouvant tout juste au-dessus (ultra) de la couleur violette.

Les rayons UV présentent les propriétés suivantes :

• ils ont une haute fréquence se situant approximativement à |10^{15}\ \text{Hz};|

• ils ont une courte longueur d’onde se situant approximativement entre |400\ \text{nm}| et |100\ \text{nm};|

• ils transportent beaucoup d’énergie.

Les ondes ultraviolettes sont essentielles à la vie et permettent aux plantes d’effectuer la photosynthèse. De plus, les rayons UV permettent au corps humain de synthétiser la vitamine D, un nutriment essentiel au bon fonctionnement des systèmes nerveux, musculosquelettique et immunitaire.

Ceci étant dit, une exposition excessive aux rayons UV peut être dangereuse pour la santé. En effet, à long terme, ces rayonnements peuvent provoquer des mutations génétiques, des brulures cutanées, voire des cancers. Il faut donc s’en protéger en limitant notre exposition (porter des vêtements longs, porter des lunettes de soleil, mettre de la crème solaire, etc.).

Les exemples suivants présentent différentes applications des rayons UV.

Les rayons X présentent les propriétés suivantes :

• ils ont une haute fréquence se situant approximativement entre |10^{16}| et |10^{19}\ \text{Hz};|

• ils ont une courte longueur d’onde se situant approximativement entre |10^{-8}\ \text{m}| et |10^{-11}\ \text{m};|

• ils transportent beaucoup d’énergie.

Les rayons X ont la capacité de pénétrer la matière peu dense, ce qui fait qu’ils sont communément employés dans le domaine de l’imagerie médicale. En effet, les rayons X traversent facilement les tissus mous du corps alors que les tissus osseux en absorbent une majeure partie. En s’interposant entre le rayonnement et le film photographique, les os définissent des zones où le film est faiblement marqué, ce qui permet de visualiser les structures osseuses.

Puisque les rayons X transportent beaucoup d’énergie, ils peuvent être dangereux pour la santé. En effet, à long terme, ils peuvent provoquer des brulures cutanées, voire des cancers. C’est la raison pour laquelle les professionnels qui manipulent des appareils émetteurs de rayons X se protègent à l’aide d’un gilet de plomb.

Les rayons gamma |(\gamma)| présentent les propriétés suivantes :

• ils ont une haute fréquence généralement supérieure à |10^{17}\ \text{Hz};|

• ils ont une courte longueur d’onde souvent inférieure à |10^{-9}\ \text{m};|

• ils transportent beaucoup d’énergie.

Comme les rayons X, les rayons gamma ont la capacité de pénétrer la matière peu dense et sont, de ce fait, employés dans le domaine de l’imagerie médicale.

Ces ondes proviennent généralement de la dégradation de substances radioactives. Le soleil et de multiples autres astres massifs émettent naturellement des rayons gamma, mais ces rayons sont en grande partie filtrés par l’atmosphère terrestre.