Le spectre électromagnétique

Le spectre électromagnétique est la gamme de fréquences et de longueurs d'onde correspondantes du rayonnement électromagnétique. La longueur d'onde et la fréquence sont inversement proportionnelles l'une à l'autre;plus la longueur d'onde est longue, plus la fréquence est faible. L'énergie du rayonnement électromagnétique est directement proportionnelle à sa fréquence, comme le montre l'équation de Planck.

Ainsi, les ondes électromagnétiques de la plus haute énergie ont les longueurs d'onde les plus courtes. Les ondes électromagnétiques sont classées comme ondes radio, micro-ondes, infrarouge, lumière visible, ultraviolet, rayons X ou rayons gamma en fonction de leurs fréquences et longueurs d'onde. Les ondes radio, qui sont utilisées pour transmettre des signaux entre les systèmes de communication, ont les longueurs d'onde les plus longues, les fréquences les plus basses et le moins d'énergie.

Les micro-ondes ont les prochaines longueurs d'onde les plus longues. Leurs utilisations varient des systèmes de radar au chauffage des aliments à la maison. Ensuite, il y a le rayonnement infrarouge, qui représente une part importante du rayonnement thermique émis par les objets chauds.

Par exemple, la terre absorbe à la fois le rayonnement infrarouge dans le cadre de l'énergie rayonnante émise par le soleil et émet elle-même un rayonnement infrarouge dans l'espace. Les longueurs d'onde de la lumière visible sont encore plus courtes, allant de 740 à 390 nanomètres. La lumière rouge a les plus longues d'onde et le violet a le plus court.

Les yeux humains ne sont sensibles qu'à cette gamme de longueurs d'onde étroite. Le rayonnement ultraviolet a encore des longueurs d'onde plus courtes. La lumière du soleil est la source la plus familière de rayonnement ultraviolet, qui a suffisamment d'énergie pour qu'une exposition excessive provoque des coups de soleil et entraîne un cancer de la peau.

Les rayons x et les rayons gamma ont les plus courtes longueurs d'onde et sont les formes les plus énergétiques de rayonnement électromagnétique. Les rayons x peuvent traverser de nombreuses substances, mais ils ne traversent pas très facilement les os. Cela en fait un outil d'imagerie important.

Les rayons gamma sont surtout connus comme étant libérés pendant les chaînes de désintégration de certains éléments radioactifs. Bien qu'il n'y ait pas de distinction universelle entre les rayons gamma et les rayons X, les rayons gamma sont généralement considérés comme ayant les longueurs d'onde les plus courtes, les fréquences les plus élevées et les énergies les plus élevées.