Ondes électromagnétiques

Rappels ondes

S’agit-il d’une onde

Yes

transversale ?

Bof

longitudinale ?

S’agit-il d’une onde

😞

transversale ?

😀

longitudinale ?

Autre exemple d’onde longitudinale : les ondes sonores (ondes de compression dilatation)

Dans tous les cas,

FAUX

l’onde transporte de la matière sans transporter d’énergie.

VRAI

l’onde transporte de l’énergie sans transporter de matière.

l’onde transporte matière

et énergie.

FAUX

La fréquence spatiale d’une onde

(taille du motif élémentaire)

s’appelle longueur d’onde λ.

On voit que la longueur d’onde et la fréquence (nombre de motifs identiques passant en un point pendant une durée donnée) sont liées.

Quelle formule traduit le mieux cette relation ?

NON

OUI

(c est la célérité de l’onde)

Spectre électromagnétique

Opacité de l’atmosphère aux ondes électromagnétiques en fonction de leur longueur d’onde :

Structure des ondes électromagnétiques

Unité du champ électrique E ?

le volt par mètre (V.m^-1)

Unité du champ magnétique B ?

le tesla (T)

Antennes

Émission par une antenne demi-onde (de longueur λ/2) :

Réception par une antenne demi-onde :

Cartoradio : site permettant permettant, d'une part, de connaître l'emplacement des stations radioélectriques et, d'autre part, d'avoir accès, pour un site donné, aux résultats des mesures de champ électromagnétiques synthétisés par une fiche de mesures.

Rayonnement électromagnétique d’un corps chauffé

Tout corps chauffé émet un rayonnement électromagnétique dont l’intensité est maximale pour une longueur d’onde λ_max donnée par la loi de Wien :

où λmax est en m, T en K et B est une constante valant 2,9.10^-3 K.m

On vérifie avec cette loi que la maximum d’émission du soleil (5780 K) est en plein dans le visible.

Et dans quelle domaine du spectre électromagnétique rayonne un corps humain ?

D’autre part, le flux ou puissance rayonnée par un corps de surface S à la température T est donnée par la loi de Stefan :

Φ est en W, T en K, S en m² et σ est une constante valant 5,7.10^-8 W.m^-2.K^-4

Si on veut utiliser cette formule pour déterminer la puissance rayonnée par un humain, il faut penser que les habits réduisent notre température de surface à environ T_hum = 28°C et surtout qu’il y a aussi un flux reçu valant σST_ext⁴ (on ne fait pas qu’émettre du rayonnement, on en reçoit aussi puisque notre environnement n’est pas à 0 K). Le flux global vaut donc : Φ = σ S (Thum⁴ - Text⁴). Il est positif (l’humain perd de l’énergie par rayonnement) tant que Text < 28°C (37°C si on est nu).

Trouver la puissance rayonnée par un humain s’il fait 21°C.

Ondes électromagnétiques et imagerie médicale