0'0 Le spectre lectromagntique Benson, pages 91 95

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0.0 Le spectre électromagnétique(Benson, pages
91 à 95)
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0.1 Lois de Maxwell

• À partir des observations réalisées surtout au
  XIXème, on a découvert que lélectricité et le
  magnétisme étaient deux phénomènes reliés, lun
  pouvant engendrer lautre.
• La synthèse mathématique est venue en 1865 par
  James Clerk Maxwell sous la forme de quatre
  équations connues comme les lois de Maxwell. Dans
  ces équations, on prédit lexistence dondes
  électromagnétiques se propageant à la vitesse de
  la lumière.

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0.1 Lois de Maxwell

• Donc, sil existe des ondes électromagnétiques se
  propageant à la vitesse de la lumière, la lumière
  doit donc être une onde électromagnétique.

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0.2 Onde électromagnétique

• E B c
• c l f

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0.3 Spectre électromagnétique

• Il existe plusieurs  types  dondes
  électromagnétiques se différenciant par leur
  fréquence (ou longueur donde), et donc par leur
  énergie (parce que lénergie est proportionnelle
  à la fréquence)

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0.3 Spectre électromagnétique

• Longueur d onde longueur dun cycle complet (en
  mètre, souvent en nanomètre 1 nm 10-9 m).
• Fréquence nombre de cycles par seconde (en Hz).
• La vitesse dune onde est égale au produit de la
  longueur donde et de la fréquence.
• Lénergie dune onde est égale au produit dune
  constante et de la fréquence.

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0.3 Spectre électromagnétique

• Tous les types dondes électromagnétiques se
  déplacent à la vitesse de la lumière
• c 3 x 108 m/s
• c 300 000 000 m/s
• c 300 000 km/s
• c 108 000 000 km/h

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0.3.1 Ondes radio

• Ce sont les ondes de plus basse énergie, ou de
  plus grande longueur donde. Ce sont des ondes
  lumineuses, et non sonores comme on pourrait le
  penser. Elles résultent de laccélération des
  charges électriques dans des fils conducteurs.
• Ces ondes peuvent voyager sur de longues
  distances car elles sont réfléchies par
  latmosphère terrestre (à cause de leur grande
  longueur donde de lordre du mètre).

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0.3.1 Ondes radio

• L étude des ondes radio permet de déterminer la
  composition, la structure et le mouvement des
  différentes sources. La radioastronomie a
  l avantage de ne pas être affectée par les
  conditions climatiques.

Trace de monoxyde de carbone (CO) dans la Voie
Lactée
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0.3.2 Micro-ondes

• Ondes de faible énergie produites par des
  dispositifs électroniques, leur efficacité est
  due au fait que leur fréquence est très proche de
  la fréquence de résonance de la molécule deau.
• À cause de leur courte longueur donde (environ 1
  cm), elles conviennent bien à létude des
  propriétés atomiques et moléculaires de la
  matière.

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0.3.2 Micro-ondes

• Les micro-ondes sont fréquemment utilisées en
  télécommunication car elles peuvent traverser les
  nuages, la fumée et la vapeur, ainsi que des
  précipitations légères de pluie ou de neige.

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0.3.2 Micro-ondes

• Les premières particules de lumière qui se sont
  échappées après le Big Bang ont été étirées et
  ont maintenant une longueur donde dans le
  domaine des micro-ondes cest le Rayonnement de
  Fond Cosmologique.

COBE
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0.3.3 Infrarouge

• Ce type dondes est produit par un corps
  lorsquil est chauffé. Les infrarouges sont donc
  associés à la chaleur.

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0.3.4 Lumière visible

• La particularité de ce type donde est que notre
  organe de vision, lil, fonctionne à ces
  fréquences. Cest aussi le type de lumière que le
  soleil émet le plus. Cette lumière est produite
  par la transition délectrons entre différents
  niveaux orbitaux dans latome.
• Le spectre de la lumière visible se divise en
  couleurs selon la longueur donde 400 à 450 nm
  pour le violet, 450 à 520 nm pour le bleu, 520 à
  560 nm pour le vert, 560 à 600 nm pour le jaune,
  600 à 625 nm pour lorange et 625 à 700 nm pour
  le rouge.

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0.3.4.1 Synthèse additive
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0.3.4.2 Synthèse soustractive
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0.3.5 Ultraviolet

• Les rayons UV, produits en grand nombre par le
  soleil, stimulent la production de vitamine D
  dans la peau et provoque le bronzage. En trop
  forte dose, les UV peuvent détruire les cellules
  ou engendrer des mutations. Le verre et lozone
  (O3) absorbent ce type de rayonnement.
• Dans certains atomes, labsorption des UV est
  suivie de lémission dune lumière de plus petite
  fréquence cest la fluorescence.

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0.3.6 Rayons X

• Produits par la décélération rapide délectrons
  ou par des transitions électroniques, ce
  rayonnement a une longueur donde de 0,01 à 1 nm,
  ce qui lui permet dinteragir avec les cellules
  humaines.
• Limagerie aux rayons est basée sur le fait que
  les différentes parties du corps présentent un
  degré différent dabsorbance aux rayons X. À
  grande dose, ils peuvent engendrer mutations
  génétique et cancer.

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0.3.7 Rayons gamma

• Ce sont les ondes de plus haute énergie. Elles
  sont émises lors de phénomènes entraînant la
  disparition de matière qui se produisent au cours
  dune réaction nucléaire.
• La fréquence des rayons g est limités à un
  plateau au-delà duquel la lumière ne peut plus
  exister et se transforme en matière. Emc2
• Labsorption de rayons gamma peut entraîner des
  dommages importants...

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La Voie Lactée, selon les yeux que lon utilise...
Visible
Gamma
Infrarouge
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L atmosphère terrestre
EXOSPHÈRE
400 km
THERMOSPHÈRE
85 km
MÉSOSPHÈRE
50 km
STRATOSPHÈRE
13 km
TROPOSPHÈRE
Mer