Utiliser les ondes électromagnétiques

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Fiches
Classe(s) : 2de | Thème(s) : Le diagnostic médical
Corpus Corpus 1
Utiliser les ondes électromagnétiques

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Rappels de cours

1Les ondes électromagnétiques

 Une onde électromagnétique est une onde qui se propage dans le vide et dans les milieux matériels transparents.

 Comme pour la lumière, la vitesse des ondes électromagnétiques est maximale dans le vide et vaut .

2Les domaines de longueur d’onde

 Les ondes électromagnétiques sont caractérisées par leur longueur d’onde dans le vide. L’œil humain n’est sensible qu’à la lumière.


 Les rayons X (longueur d’onde dans le vide entre et ) sont utilisés en radiographie(>méthode).

3La fibroscopie : réfraction et réflexion totale


 Lorsque la lumière change de milieu de propagation, elle se réfracte(>fiche6).

Si le milieu 1 a un indice de réfraction plus grand que celui du milieu 2 et si l’angle d’incidence est grand, l’onde ne se réfracte plus, mais elle subit une réflexion totale et reste dans le milieu 1.

 C’est en subissant une succession de réflexions totales que la lumière est guidée à l’intérieur d’une fibre optique.

Au cours d’une fibroscopie, les fibres optiques introduites dans le corps servent à observer les organes.

Méthode

Comprendre le principe d’une radiographie

La radiographie est l’ensemble des techniques permettant de réaliser des clichés avec des rayons (radiographie, scanner).


Les rayons sont des rayonnements électromagnétiques à haute fréquence, dont la longueur d’onde dans le vide est comprise entre 1 picomètre et 10 nanomètres. L’application la plus courante est la radiographie médicale.

Les rayons pénètrent facilement la « matière molle » (constituée d’éléments légers comme le carbone, l’oxygène et l’azote) et sont facilement absorbés par la « matière dure ».

1. Exprimer les valeurs limites des longueurs d’onde du domaine des rayons en .

2. La longueur d’onde est reliée à la fréquence par la relation , où c est la vitesse de la lumière.

Calculer les fréquences du domaine des rayons .

3. Expliquer comment est obtenu un cliché radiographique.

Solution

1. 1 pm = 1 × 10–12 m et 1 nm = 1 × 10–9 m.

Donc et .

2. Si , alors et .

Donc

et .

3. Les rayons ne sont pas absorbés de la même manière suivant le milieu. Ils traversent la chair et sont arrêtés par les os : la matière dure comme les os apparaît en blanc sur un cliché radiographique. C’est ce qui permet l’imagerie médicale.

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