Première STI2D

Ondes électromagnétiques

1. Les ondes électromagnétiques

Les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide à la vitesse :

\[ \bbox[yellow, 4px, border:1px solid red] { c=3,0 \times 10^8 \text{ } m.s^{-1} } \]

Les domaines des ondes électromagnétiques sont indiqués en fonction de la fréquence ou de la longueur d'onde dans le vide :

Fig. 1spectre des ondes électromagnétiques.


Plus la fréquence de l'onde est élevée, plus la longueur d'onde est faible.

2. Relation entre longueur d’onde, célérité de la lumière et fréquence

Par définition la longueur d'onde est la distance parcourue par l'onde pendant une période. La longueur d'onde dans le vide λ (en m) est reliée à sa période T (en s) par la relation :

\[ { λ=c×T } \]

Or, on connaît la relation entre la période et la fréquence :

\[ { f=\dfrac{1}{T} } \]

On en déduit la relation entre la longueur d'onde et la fréquence :

\[ \bbox[yellow, 4px, border:1px solid red] { λ=\dfrac{c}{f} } \]

3. Sources lumineuses : rayonnement solaire, corps chauffés, diodes électroluminescentes, lasers, lampes spectrales, lampes UV.

Tab.caractéristiques des sources lumineuses.
Sources Répartition spectrale de l'intensité lumineuse
Rayonnement solaire ou corps chauffés

Un corps chaud émet un rayonnement continu polychromatique qui dépend de la température du corps : plus celle-ci est grande, plus la longueur d'onde correspondant au maximum d'intensité émise diminue.

Diodes électroluminescentes (LED)

Une LED rouge émet un rayonnement polychromatique.

Une LED blanche utilise en général une LED bleue associée à un luminophore. La lumière résultante est blanche.

Lasers

Rayonnement monochromatique, grande directivité, concentration d'énergie.

Lampes spectrales

Rayonnement polychromatique, spectre de raies.

Lampes UV

Rayonnement polychromatique.