Caractériser une onde électromagnétique

La période d’un phénomène périodique est la durée au bout de laquelle le phénomène se répète identique à lui-même. On la note T et elle s’exprime en secondes (s).
La fréquence d’un phénomène périodique représente le nombre de périodes par seconde. On la note généralement f et son unité est le hertz (Hz).
La fréquence est l’inverse de la période : $f = \frac{1}{T} .$

C’est une longueur caractéristique d’une onde monochromatique dans un milieu homogène, définie comme la distance séparant deux maximums consécutifs de l’amplitude. Son unité est le mètre (m).
La longueur d’onde λ dépend de la vitesse de propagation de l’onde dans le milieu qu’elle traverse.
Dans le vide, une longueur d’onde peut se calculer soit en fonction de la période T, soit en fonction de la fréquence f :
- – $λ = c \times T,$ avec λ en m, T en s et c la célérité de la lumière dans le vide en m/s ;
- – $λ = \frac{c}{f}$ avec $λ$ en m, f en Hz et c la célérité de la lumière dans le vide en m/s.

Le schéma page suivante représente le spectre électromagnétique en fonction de l’onde et de la fréquence.

À savoir

Le domaine de longueurs d’onde perceptibles par l’œil humain correspond aux rayonnements de longueur d’onde compris entre 380 et 780 nm.

Une onde électromagnétique permet de transmettre des informations : c’est pourquoi les ondes sont présentes tout autour de nous et dans tous les domaines. Dans la vie courante, on trouve de nombreuses sources et détecteurs d’ondes électromagnétiques :
- –les télécommandes (TV, DVD, etc.) ;
- –les détecteurs de présence (allumage automatique, alarme, etc.) ;
- –les lecteurs de badges (RFID, portail, lecteur de code-barres, carte bancaire) ;
- –la téléphonie et la radio (smartphone, internet, TV).

Le schéma suivant donne des exemples d’utilisation de quelques longueurs d’onde :

Exemple :

En France, les opérateurs de téléphonie mobile ont chacun un domaine de longueur d’onde qui leur est propre :

18Caractériser une onde électromagnétique