Les ondes lectromagntiques dans lhabitat

Les ondes lectromagntiques dans lhabitatCaractristiques des ondes lectromagntiquesLes ondes utilises dans lhabitatChamp lectrique dune onde lectromagntiqueQuest-ce quune onde?Une onde est la propagation dune perturbation. Elle transporte de lnergie, mais pas de matire.

Quel type dondes connaissez-vous?

TD: Un monde sans filVoir TD

1. Les ondes radio sont-elles des ondes sonores?Caractristiques des ondes lectromagntiquesUne onde lectromagntique se dplace dans le vide : 300 000 000 m.s-1300 000 m.s-1340 m.s-1

Caractristiques des ondes lectromagntiquesLes ondes lectromagntiques peuvent se propager dans le vide et dans lair avec une clrit c = 3.108 m.s-1

Dans dautres milieux transparents pour elles, leur clrit est infrieure la clrit dans le vide (ou lair)

Caractristiques des ondes lectromagntiquesQuelles sont les grandeurs caractrisant une ondes lectromagntiques ?

La frquence note f OU et la longueur donde note

Quelle relation lie ces diffrentes grandeurs? = c/ avec c, clrit de la lumire dans le vide

Caractristiques des ondes lectromagntiquesLa priode T est la dure au bout de laquelle le phnomne se reproduit identique lui-mme.

Son unit est la seconde.

Caractristiques des ondes lectromagntiquesLa frquence f dune onde est impose par la source. Elle est donc indpendante du milieu de propagation : cest le nombre doscillation par seconde du champ lectromagntique.

Elle est relie la priode par lexpression : T = 1/f

Son unit est le Hertz, Hz.

Visualisation de la frquence

Exercice

A laide dune carte dacquisition relie un ordinateur nous obtenons le signal ci-contre.Dterminer la priode de ce signal.En dduire sa frquence.Calculer la longueur donde de ce signal (on prendra c = c0)

Caractristiques des ondes lectromagntiquesLa longueur donde correspond la distance parcourue par londe durant une priode T. Sa valeur dpend du milieu de propagation.

= c.T = c/f

avec en m, c en m.s-1, T en s et f en Hz.

Visualisation de la longueur donde

Caractristiques des ondes lectromagntiques EXERCICE

13Energie transporteUne onde lectromagntique peut tre considre comme un flux de photons. Chacun transporte une nergie:E=h.=h.c/

o h est la constante de Planck, h=6,67x10-34 J.s-1

Plus la frquence de londe est grande, plus lnergie transporte par un photon est importante. Les ondes hertziennes, de frquence peu leve (grande longueur donde) transportent donc des photons peu nergtiques.

Spectre des ondes lectromagntiques

0,4 m10 pm10 nm0,8 mMicro-ondesInfra-rougesUVRayons XRayons Visible15TD : un monde sans filVoir TD

2. Pourquoi les appelle-t-on ondes lectromagntiques?Structure des ondes lectromagntiquesReprsenter une onde lectromagntique :

Structure des ondes lectromagntiques

Les ondes lectromagntiques correspondent la propagation dun champ lectrique et dun champ magntique en phase.

18Caractristiques des ondes lectromagntiquesLes variations des deux vecteurs champ lectrique et champ magntique seffectuent dans un plan perpendiculaire la direction de propagation.

=> Ce sont des ondes transversales.

Le rapport entre lintensit E du champ lectrique et lintensit B du champ magntique est gal la clrit de londe dans le milieu :E/B = c

Champ lectrique dune onde lectromagntiqueLa mesure en un point de lintensit du champ lectrique (V.m-1) laide dun champmtre, caractrise le niveau de londe.

Lintensit du champ lectrique augmente avec la puissance dmission P0 (W) et diminue avec la distance d.

Champ lectrique dune onde lectromagntiqueLa puissance dune onde est donc proportionnelle au carr du champ lectrique.

Lorsquon sloigne de la source de puissance, E diminue inversement proportionnellement au carr de la distance entre la source et le point de rception (rpartition sur une sphre !)

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