La grande famille des ondes électromagnétiques
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Doc. 1Les principaux domaines des ondes électromagnétiques
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Rayonnement |
Exemple de source ou d'utilisation |
Domaine |
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Rayons \gamma |
Très dangereux, ils sont issus des radiations émises par les éléments radioactifs. | \lambda\lt 10-11 m |
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Rayons \text{X} |
Ils sont utilisés en médecine ou lors du contrôle des bagages dans les aéroports. | 10 pm \lt\lambda\lt 10 nm |
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Ultraviolet (UV) |
Émis naturellement par le Soleil, il en existe trois types : A, B et C. Les UV C sont absorbés par la couche d'ozone mais les UV A et B sont nécessaires à notre organisme. La durée d'exposition doit être limitée afin d'éviter les effets secondaires nocifs pour la peau et les cellules. Certaines substances organiques émettent une fluorescence en leur présence. On les utilise dans les lampes à bronzer ou dans les détecteurs de faux billets. | 10 nm \lt\lambda\lt 400 nm |
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Infrarouge (IR) |
Ils sont utilisés en imagerie thermique ou en télédétection car ils sont associés à la température des objets du quotidien. | 800 nm \lt\lambda\lt 1 mm |
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Micro-ondes |
Ils sont utilisés dans les fours de cuisine, les satellites et les cinémomètres (radars routiers). | 1 mm \lt\lambda\lt 1 m |
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Radio |
Les ondes radios sont comprises entre 1 et 10 m. Au-delà on les utilise pour le bluetooth (2 400-24 873,5 MHz), le Wi-Fi (plusieurs bandes entre 2 400 et 5 850 MHz) mais aussi pour la télévision, la radio FM et le téléphone sans fil (4G). | 1 m \lt\lambda |
Découpage simplifié et utilisations principales du spectre électromagnétique selon la longueur d'onde.
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1. Doc. 1 Exprimer la longueur d'onde \lambda en fonction de la fréquence f. Vérifier l'homogénéité de la formule en comparant les unités de part et d'autre de la relation trouvée.
2. Doc. 1 En déduire si ces deux grandeurs sont proportionnelles ou non. Justifier alors l'orientation opposée des deux axes.
3. Doc. 1 Déterminer l'ordre de grandeur en nanomètre des deux longueurs d'onde \lambda_{\mathrm{inf}} et \lambda_{\mathrm{sup}} qui définissent le domaine spectral visible. Cela semble-t-il correct ?
4. Doc. 1 La grande majorité des pays utilisent la bande 87,5-108 MHz pour la radio FM. Vérifier que ce domaine en fréquences correspond au domaine indiqué dans le tableau.
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