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Spectre électromagnétique

Source du site: http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3302

Le spectre électromagnétique (Le spectre électromagnétique est la décomposition du rayonnement électromagnétique selon ses différentes composantes en terme de fréquence, d’énergie des photons ou encore de longueur d’onde associée, les trois grandeurs ν…) est la décomposition du rayonnement électromagnétique (Un rayonnement électromagnétique désigne une perturbation des champs électrique et magnétique.) selon ses différentes composantes en terme de fréquence (Cet article ou cette section doit être recyclé. Sa qualité devrait être largement améliorée en le réorganisant et en le clarifiant. L’utilisateur qui appose ce bandeau est invité à énoncer les points à améliorer en page de discussion.), d’énergie des photons ou encore de longueur d’onde (La longueur d’onde d’une onde électromagnétique périodique est la distance que parcourt la lumière dans le vide pendant le temps qui sépare deux crêtes successives de cette onde…) associée, les trois grandeurs ν (fréquence), E (énergie) et λ (longueur d’onde) étant liées deux à deux par la constante de Planck (En physique, la constante de Planck, notée h, est une constante utilisée pour décrire la taille des quanta. Elle joue un rôle central dans la mécanique quantique et a été nommée d’après le physicien Max Planck.) h et la vitesse de la lumière (La vitesse de la lumière (299 792 458 m/s) a été mesurée dès le XVIIe siècle par l’astronome danois Ole Christensen Rømer qui avait observé en 1676 un retard de quinze…) c , selon les formules :

E = h  u\,

c = \lambda  u\,

d’où aussi :

E = rac{h c}{\lambda}\,

Pour les ondes radio et la lumière (La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l’œil humain, c’est-à-dire comprises dans des longueurs d’onde de 0,38 à 0,78 micron (380 nm à 780 nm ; le symbole nm désigne le nanomètre). La lumière est intimement liée à la notion de couleur. C’est…), on utilise habituellement la longueur d’onde (La longueur d’onde d’une onde électromagnétique périodique est la distance que parcourt la lumière dans le vide pendant le temps qui sépare deux crêtes successives de cette onde…). À partir des rayons X, les longueurs d’ondes sont rarement utilisées : comme on a affaire à des particules très énergétiques, l’énergie correspondant au photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l’interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement interagissent, cette interaction se traduit d’un point de vue quantique comme un échange de…) X ou γ détecté est plus utile. Cette énergie (Dans le sens commun l’énergie désigne tout ce qui permet d’effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) est exprimée en électron-volt (eV), soit l’énergie d’1 électron (L’électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C’est un des composants de l’atome.) accéléré par un potentiel de 1 volt.

Le domaine visible du spectre électromagnétique 

Le domaine visible du spectre électromagnétique (Le spectre électromagnétique est la décomposition du rayonnement électromagnétique selon ses différentes composantes en terme de fréquence, d’énergie des photons ou encore de longueur d’onde associée, les trois grandeurs ν…)

Longueur (La longueur d’un objet représente la distance entre deux de ses extrémités, les plus éloignées possibles. Lorsque l’objet est filiforme ou en…) d’onde Domaine
> 10 cm Radio (150 kHz – 3 GHz)
De 3 mm à 10 cm Micro-onde (Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques de longueur d’onde intermédiaire entre l’infrarouge et les ondes de radiodiffusion. Le terme de micro-onde provient du fait que ces ondes ont une longueur d’onde plus courte celles de la bande VHF, utilisée par les radars pendant la Seconde Guerre mondiale.) et radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d’objets tels que les avions, bateaux, ou encore la pluie. Un émetteur envoie des ondes radio, qui sont réfléchies par la cible et détectées par un récepteur, souvent situé au même endroit que…) (10 cm – +- 1cm, 3 – 100 GHz)
De 300 µm à 3 mm Terahertz (100 GHz – 10 THz)
De 1 µm à 300 µm Infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d’une longueur d’onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.)
De 400 nm à 700 nm  

Lumière visible (La lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l’œil humain.)

Rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) (620-700 nm)
Orange (592-620 nm)
Jaune (578-592 nm)
Vert (500-578 nm)
Bleu (446-500 nm)
Violet (400-446 nm)
De 10 nm à 400 nm
De 10-8 m à 10-7 m
Ultraviolet (Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique d’une longueur d’onde intermédiaire entre celle de la lumière visible et celle des rayons X. Le nom signifie « au-delà du violet » (du…) (400 – 280 nm)
De 10-11 m à 10-8 m Rayon X (Les rayons X sont une forme de rayonnement électromagnétique à haute fréquence dont la longueur d’onde est comprise approximativement entre 5 picomètres et 10 nanomètres. L’énergie de ces photons va de quelques eV (électron-volt), à plusieurs dizaines de MeV. C’est un rayonnement ionisant utilisé dans de nombreuses applications dont…)
De 10-14 m à 10-11 m Rayon γ
domaines du spectre électromagnétique en fonction de la longueur d'onde, de la fréquence ou de l'énergie des photons 

domaines du spectre électromagnétique en fonction de la longueur (La longueur d’un objet représente la distance entre deux de ses extrémités, les plus éloignées possibles. Lorsque l’objet est filiforme ou en…) d’onde, de la fréquence (Cet article ou cette section doit être recyclé. Sa qualité devrait être largement améliorée en le réorganisant et en le clarifiant. L’utilisateur qui appose ce bandeau est invité à énoncer les points à améliorer en page de discussion.) ou de l’énergie des photons

La lumière (La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l’œil humain, c’est-à-dire comprises dans des longueurs d’onde de 0,38 à 0,78 micron (380 nm à 780 nm ; le symbole nm désigne le nanomètre). La lumière est intimement liée à la notion de couleur. C’est…) blanche peut se décomposer en arc-en-ciel (Un arc-en-ciel est un phénomène optique et météorologique qui rend visible le spectre continu de la lumière du ciel quand le soleil brille pendant la pluie. C’est un arc coloré avec le rouge à l’extérieur et le violet à l’intérieur. On considère habituellement qu’il est composé de sept couleurs : rouge, orange,…) à l’aide d’un prisme ou d’un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d’équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c’est-à-dire un petit filet), on appelle nœud (node) l’extrémité d’une connexion,…) de diffraction (La diffraction est le comportement des ondes lorsqu’elles rencontrent un obstacle qui ne leur est pas complètement transparent ; le phénomène peut être interprété par la diffusion d’une onde par les points de l’objet. La diffraction se manifeste par le fait qu’après la…). Chaque « couleur » correspond à une longueur d’onde ; cependant, la physiologie de la perception des couleurs fait qu’une couleur vue ne correspond pas nécessairement à une radiation (Le rayonnement est un transfert d’énergie sous forme d’ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par exemple : radioactivité α). Par…) de longueur d’onde unique mais peut être une superposition (En mécanique quantique, le principe de superposition stipule qu’un même état quantique peut possèder plusieurs valeurs pour une certaine quantité observable (spin, position, quantité de mouvement etc.)) de radiations monochromatiques. Les procédés de décomposition des radiations en ondes monochromatiques sont décrits dans l’article Spectrométrie.

Les photons de lumière visible (La lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l’œil humain.) les plus énergétiques (violet) sont à 3 eV. Les rayons X couvrent la gamme 100 eV à 100 keV. Les rayons γ sont au-delà de 100 keV. Des photons γ de plus de 100 MeV (100 000 000 eV) émis par un quasar (En astronomie, un quasar (pour source de rayonnement quasi-stellaire, quasi-stellar en anglais) est une source d’énergie électromagnétique, incluant la lumière. Les quasars visibles de la Terre montrent tous un décalage vers le rouge très élevé. Le consensus scientifique dit qu’un redshift élevé est le résultat de la Loi de Hubble, c’est-à-dire que les quasars sont…) ont été détectés.

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