Que sont les ondes électromagnétiques ?
Les ondes électromagnétiques Il s’agit d’un phénomène fondamental en physique caractérisé par la propagation de champs électriques et magnétiques dans l’espace. Ces ondes sont composées de champs électriques et magnétiques qui oscillent perpendiculairement les uns aux autres et se propagent à la vitesse de la lumière dans le vide (soit environ 299.792.458 186.282 XNUMX mètres par seconde ou environ XNUMX XNUMX milles par seconde).
Comment se propagent les ondes électromagnétiques ?
Lorsque les 2 champs, l'électrique et l'aimanté, changent ou se déplacent ensemble, ils génèrent des ondes électromagnétiques.
Le rayonnement électromagnétique est produit par des particules électriques et magnétisées se déplaçant en même temps (fluctuantes).
Chaque particule produit ce qu'on appelle un champ, on dirait aussi qu'il s'agit d'un mélange d'un champ électrique avec un champ magnétisé.
Ces rayonnements électromagnétiques produisent des ondes qui peuvent se propager (se déplacer) dans l'air et même dans le vide.
Supposons que nous déplaçons une particule chargée électriquement (ou magnétiquement) comme celle de la figure de manière oscillatoire (de haut en bas) :
Comme on peut le voir, une altération se crée autour d'elle, c'est ce qu'on appelle une vague.
Cette onde dépend de la vitesse et de la force avec lesquelles nous déplaçons la particule, et de l'amplitude ou de la distance entre le début et la fin du trajet.
En modifiant ces valeurs, nous pouvons modifier la taille de la vague.
L'onde produite aura la même forme mais plus gigantesque et/ou avec plus d'ondulations par seconde.
Si la particule a une composante électrique, mais aussi magnétique, nous avons déjà produit un rayonnement électromagnétique, avec son onde électromagnétique.
Les ondes électromagnétiques sont générées lorsqu'un champ électrique (représenté par des flèches rouges) se couple à un champ magnétique (représenté par des flèches bleues).
Les champs électrique et magnétique d'une onde électromagnétique sont perpendiculaires l'un à l'autre et sont dans la direction de l'onde.
Mais analysons l'onde produite.
Pour mesurer une vague nous avons trois données fondamentales comme nous pouvons le voir sur la figure suivante :
Parties d'une onde électromagnétique
Longueur d'onde : Distance entre 2 crêtes.
Amplitude : C'est l'altération maximale de l'onde. La moitié de la plage entre la crête et le creux.
Fréquence : nombre de fois que l'onde est répétée par unité de temps. Si le Hertz est utilisé, c'est le nombre de fois que l'onde est répétée par seconde.
En plus de cela, il y a deux autres faits intéressants :
Période : 1/fréquence. C'est l'inverse de la fréquence.
Vitesse : la vitesse de l'onde dépend du milieu par lequel elle se propage (où elle se déplace). Si l'onde parcourt le vide, sa vitesse est égale à celle de la lumière, trois cent mille kilomètres par seconde. S'il se propage dans l'air, il change, mais il est pratiquement le même que celui du vide.
Enfin, nous avons l'onde qui circule dans l'air.
En parlant un peu de tout... il s'avère qu'une onde électromagnétique n'est pas produite par une seule particule, mais par deux particules différentes, l'une électrique et l'autre magnétique.
A noter également que son mouvement est perpendiculaire, ce qui signifie que l'onde est un mélange de 2 ondes perpendiculaires, l'une électrique et l'autre aimantée.
Nous pouvons voir les ondes produites par les deux particules à l'unisson. L'un se déplace sur l'axe Z et l'autre sur l'axe Y.
Ici vous pouvez voir une animation de la production d'une onde électromagnétique.
Vous verrez comment les particules se déplacent dans chaque axe et comment elles produisent l'onde : Onde électromagnétique
Nous allons maintenant vous dire quelle est la raison pour laquelle les ondes électromagnétiques sont si importantes.
Parce qu'ils sont un moyen de transporter de l'énergie dans l'air. Il n'a pas d'obstacles.
Un signal peut être envoyé depuis un récepteur (le point de départ où l'onde est générée) et reçu par un récepteur (le point de départ où nous captons l'onde).
Cette onde peut contenir des informations, que d'abord, ces informations devront être transformées en un signal sous forme d'onde électromagnétique, et une fois reçues par le récepteur, les décoder et percevoir les mêmes informations qui ont été envoyées.
Avec tout cela, nous voulons dire que nous pouvons désormais envoyer des informations par voie hertzienne sans avoir besoin de câbles ou d'éléments physiques.
Types d'ondes électromagnétiques
Les ondes électromagnétiques sont utilisées pour la radio, la télévision, Internet, etc.
Mais nous avons un problème. De nombreuses ondes voyagent dans l'air.
Comment les distingue-t-on ?
On le sait grâce à sa Fréquence (elle mémorise le nombre de fois où l'onde se répète), mais c'est aussi que plus la fréquence est élevée, moins l'onde s'éloigne.
Pensez à une corde quand on la bouge (fréquence avec laquelle on la bouge), si on la bouge très lentement on crée des ondes très larges (grande longueur d'onde) mais si on la bouge très vite les ondes sont étroites (peu de longueur d'onde) : Fréquence grande = petite longueur d'onde et petite Fréquence = grande longueur d'onde.
Nous avons déjà nos ondes distinguées par leur longueur d'onde ou par leur fréquence.
Une échelle a été créée pour les classer, par ordre croissant de longueurs d'onde (ou décroissante de leur fréquence) appelée Fantôme Electromagnétique.
Selon l'onde, elle appartiendra à un spectre ou à un autre.
Les ondes électromagnétiques sont divisées en différents types ou régions du spectre électromagnétique, en fonction de leur fréquence et de leur longueur d'onde. Ce sont les 7 types d’ondes électromagnétiques : ondes radio, micro-ondes, infrarouge, lumière visible, lumière ultraviolette, rayons X et rayons gamma. Ci-dessous, nous les expliquons en détail.
- Ondes de radio: Ce sont des ondes électromagnétiques à basses fréquences et à longues longueurs d'onde. Ils sont utilisés pour les communications radio et télévisées, ainsi que dans les technologies sans fil, telles que le Wi-Fi et le Bluetooth.
- Micro-ondes: Les micro-ondes ont des fréquences plus élevées que les ondes radio et sont utilisées dans des applications telles que les fours à micro-ondes et dans les communications par satellite.
- Infrarouge (IR): Les ondes infrarouges ont des longueurs d'onde plus courtes et sont utilisées dans les appareils de télécommande, les capteurs de mouvement et dans les applications de vision nocturne.
- lumière visible: C'est la partie du spectre électromagnétique que nous pouvons percevoir avec nos yeux. La lumière visible est divisée en couleurs allant du rouge (longueurs d'onde plus longues) au violet (longueurs d'onde plus courtes).
- Lumière ultraviolette (UV): Le spectre ultraviolet est supérieur à la lumière visible et se divise en trois catégories : UV-A, UV-B et UV-C. Il est utilisé dans des applications telles que la stérilisation et la détection de fraude documentaire.
- Rayons X: Les rayons X ont une énergie élevée et sont utilisés en médecine pour obtenir des images internes du corps, dans les radiographies dentaires et dans l'inspection des structures industrielles.
- Rayons gamma: Les rayons gamma sont la forme d'ondes électromagnétiques la plus énergétique et sont utilisés en radiothérapie, en exploration spatiale et en recherche nucléaire.
- Rayonnement de fond des micro-ondes: Il s'agit d'un rayonnement micro-ondes cosmique qui remplit l'univers et est apparu peu de temps après le Big Bang. C'est une source d'informations importante pour la cosmologie.
Ce ne sont là que quelques exemples des différentes régions du spectre électromagnétique. Chaque type d’onde électromagnétique possède des propriétés et des applications spécifiques, et son interaction avec la matière varie en fonction de sa fréquence et de son énergie. Comprendre ces types d’ondes est essentiel pour de nombreuses applications technologiques et scientifiques.
Mesure des ondes électromagnétiques
Le spectre électromagnétique est organisé par fréquence.
Généralement, le rayonnement à basse fréquence est à gauche et le rayonnement à haute fréquence est à droite.
Les propriétés des ondes à différentes fréquences se comportent différemment dans tout le fantôme.
Un matériau transparent à la lumière perceptible peut être opaque à la lumière infrarouge, mais à nouveau transparent au rayonnement radiofréquence (par exemple, le verre).
Notez que nous le mesurons en Hertz, Mega Hertz, etc. Quand nous disons cela, nous entendons par sa fréquence (peut-être par sa longueur d'onde).
En dehors de cela, chaque appareil émet des ondes de fréquences différentes et si l'on veut produire des ondes de téléphonie mobile, il faut les émettre dans une certaine bande de fréquence pour ne pas les confondre avec d'autres.
Les ondes émises avec une fréquence supérieure à l'infrarouge sont des ondes visibles, comme la lumière du soleil. Les plus basses fréquences ne peuvent pas être vues, un exemple clair serait celles de la radio, mais attention même si nous ne les voyons pas, elles existent.
En raison de l'importance des différentes ondes avec des fréquences, il existe dans le monde ce qu'on appelle des "compteurs d'ondes électromagnétiques", qui sont des capteurs qui mesurent les fréquences et le champ magnétisé total qui existe à un endroit ou qui est produit par un objet. .
Ils sont généralement utilisés pour mesurer les éventuels risques pour la santé liés à l'exposition aux champs électromagnétiques, et le respect des limites d'exposition fixées par la réglementation. Ils mesuraient séparément le champ électrique et le champ magnétique.
Résumant
Nous sommes entourés d'ondes progressives et nous ne voyons pas la plupart d'entre elles, même si nous savons déjà qu'elles sont là. Les antennes émettent et reçoivent ces signaux, qui sont d'abord codés et, à leur réception, sont décodés pour percevoir les informations que nous transmettons.
Source d'information utilisée : https://www.areatecnologia.com/ondas-electromagneticas.htm
