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Fiche résumé — Ondes électromagnétiques

Chapitre 9 | 1ère Bac Pro ERA-MA | Physique-Chimie

1. Nature des ondes EM

Une onde électromagnétique (OEM) transporte de l'énergie sans support matériel. Elle est constituée d'un champ électrique et d'un champ magnétique oscillants.

  • Se propage dans le vide et dans certains milieux
  • Vitesse dans le vide : \(c = 3 \times 10^8\) m/s

2. Relation fondamentale

\(\lambda = \dfrac{c}{f}\)
  • \(\lambda\) : longueur d'onde, en m
  • \(c = 3 \times 10^8\) m/s
  • \(f\) : fréquence, en Hz

Aussi : \(f = \dfrac{c}{\lambda}\) et \(T = \dfrac{1}{f}\)

Piège : Plus la fréquence est grande, plus la longueur d'onde est petite (relation inverse).

3. Le spectre électromagnétique

Domaine Longueur d'onde Applications
Gamma< 0,01 nmRadiothérapie
Rayons X0,01 – 10 nmRadiographie
Ultraviolets (UV)10 – 400 nmSéchage vernis, stérilisation
Visible400 – 800 nmÉclairage, vision
Infrarouge (IR)800 nm – 1 mmTélécommande, détection
Micro-ondes1 mm – 30 cmWi-Fi, Bluetooth, four
Ondes radio> 30 cmRadio FM, TV, RFID
Retenir : Plus la fréquence est élevée, plus l'onde est énergétique (et potentiellement dangereuse).

4. Domaine visible

L'oeil humain perçoit les longueurs d'onde de 400 nm (violet) à 800 nm (rouge).

Violet400–450 nm
Bleu450–495 nm
Vert495–570 nm
Jaune570–590 nm
Orange590–620 nm
Rouge620–780 nm

5. Applications professionnelles

  • Séchage UV de vernis : les rayons UV (200-400 nm) polymérisent le vernis en quelques secondes
  • Détecteurs IR : captent le rayonnement infrarouge des corps chauds (domotique)
  • Wi-Fi : micro-ondes à 2,4 GHz (\(\lambda\) = 12,5 cm)
  • RFID : suivi de pièces en production
Sécurité : Les UV sont dangereux pour les yeux et la peau. Porter des lunettes de protection lors du séchage UV.

Résumé express — Méthode de calcul

1 Identifier les grandeurs connues (\(\lambda\), \(f\) ou \(c\))
2 Convertir les unités : \(\lambda\) en m, \(f\) en Hz (1 nm = 10⁻⁹ m, 1 GHz = 10⁹ Hz)
3 Appliquer : \(\lambda = c/f\) ou \(f = c/\lambda\)
4 Situer le résultat dans le spectre EM pour identifier le domaine