Ondes Électromagnétiques Par Elena Klimina et Diana Alayoubi École La Dauversière, Montréal, Mars 2004 Validation du contenu et révision linguistique: Ahmed Bensaada Science animée, 2004 Cliquez ici pour commencer

Ondes Électromagnétiques

réalisé par

Elena Klimina et Diana Alayoubi

Introduction Notre projet porte sur les ondes électromagnétiques. En fait, ces ondes sont très utiles dans la transmission des informations d’un endroit à un autre. Pour que seuls des détecteurs précis les captent, elles se déplacent à différentes fréquences. Dans ce projet nous traiterons des différents types d’ondes, de leur modes de propagation, et de bien d’autres aspects. Nous espérons que vous aller trouver ce projet fort intéressant.

Le découvreur des ondes électromagnétiques En 1884, Heinrich Rudolf Hertz, approfondit la théorie électromagnétique de la lumière établie avant lui par le physicien anglais James Maxwell. Il montra que les ondes électromagnétiques se déplaçaient à la vitesse de la lumière et possèdaient de nombreuses autres propriétés de la lumière.

Les découvreurs des ondes électromagnétiques Heinrich Rudolf Hertz James Maxwell

Le découvreur des ondes électromagnétiques Ses recherches menèrent au développement du télégraphe sans fil et de la radio. L'unité de fréquence, c'est-à-dire une période par seconde, porte son nom (le hertz,Hz) en hommage à ses travaux

Maxwell et les ondes électromagnétiques James Clerk Maxwell était un grand mathématicien. Il est le père des équations qui portent son nom et qui décrivent admirablement l'influence, dans l'espace environnant, de la présence de charges électriques fixes ou en mouvement. Il précisa les concepts de champs électrique et de champs magnétique en un point quelconque de l'espace.

Le champ électrique -La boule noire représente un objet chargé. -Les flèches représentent le champ électrique.

Le champ électrique Cette boule chargée crée ainsi un champ

Le champ magnétique est généré par les aimants.

Le champ magnétique Le champ magnétique est aussi crée par des particules en mouvement comme les électrons se déplaçant le long d'un fil électrique.

Le champ magnétique Un champ magnétique se mesure avec un magnétomètre. L'unite de mesure est le Tesla (T) ou le Gauss (G)

Le champ électromagnétique

Le champ électromagnétique C'est l'union des champs magnétique et électrique qui forment un angle de 90° entre eux. Les ondes magnétiques se propagent verticalement , alors que les ondes électriques le font horizontalement

UNE ONDE Les ondes transportent l'énergie d'un point à un autre sans qu'il y ait un transfert de matière. Les ondes mécaniques: vibrations mécaniques, ondes sonores, vagues à la surface d'eau. Les ondes électromagnétiques: lumière, ondes radio, infrarouge, ultraviolet, rayons X…

Les Fréquences

Les Fréquences Une onde électromagnétique est de l’énergie qui voyage dans l'espace sous forme de vagues invisibles. La fréquence est le nombre de vagues effectuées par l'onde en 1 seconde.

Les Fréquences La fréquence est mesurée en Hertz (Hz).

La Nature La nature d’une onde dépend de sa fréquence. Plus la fréquence est élevée. plus les ondes sont énergétiques. Chaque fréquence a, en fait, une utilité spécifique.

Spectre des ondes électromagnétiques NOM FRÉQUENCE LONGUEUR EXEMPLES Radiofréquence 300 kHz- 300 MHz 10 km – 1 m Radio Télévision Micro-onde 300MHz -300GHZ 1 m- 1 mm Satellites Micro-onde Infrarouge 300GHz- 375THz 1 mm- 0,8 m Télécommandes Lumière visible 375 THz- 750 THz 800nm- 400nm Rouge Orange Jaune Vert Bleu Indigo Violet Ultraviolet 750 THz – 200 1014 Hz 400 nm- 15 nm Soleil (rayons qui nous font bronzer) Rayons X 200 1014 Hz 3 1018 Hz 15 nm – 0,1 nm Médecine Rayons gamma 3 1018 Hz - … Bombes nucléaire

Rencontre de deux ondes Quand deux ondes de la même fréquences et amplitude se rencontrent, leur nouvelle amplitude est égale a la somme des deux

Transmission des ondes électromagnétiques Il existe 3 façons de transmettre des ondes : 1.Les ondes de surface ou de sol. Elles se propagent simultanement dans les basses couches atmosphériques et dans le sol .

Transmission des ondes électromagnétiques 2. Les ondes ionosphériques. Elles se propagent en favorisant la conduction électromagnétique et la reflexion des ondes. Ex:rayons gamma, rayons X et rayons cosmiques. ionosphere

Transmission des ondes électromagnétiques 3. Les ondes d'espace. Elles peuvent être transmises directement de l'émetteur au récepteur selon leurs situations géographiques.

Elles servent à transporter des informations sur de Utilités Elles servent à transporter des informations sur de grandes distances.                                     

captées par des antennes. Réception Les ondes radio sont captées par des antennes.

RAYONS ÉLECTROMAGNÉTIQUES SORTES DE RAYONS ÉLECTROMAGNÉTIQUES

RAYONS COSMIQUES Le rayonnement cosmique est un flux de particules chargées électriquement et se déplaçant à très grande vitesse. Il s'agit principalement de protons (entre 85 et 90%) et de noyaux d'hélium.

RAYONS COSMIQUES

RAYONS COSMIQUES le reste étant constitué d'électrons, de différents nucléons et d'autres particules. C’est en 1912 que le physicien autrichien Victor HESS découvre l'existence de ces radiations dont l'intensité augmente avec l’altitude.

Rayons X Les rayons X sont des ondes électromagnétiques dont les fréquences sont juste au-déla des celles de UV et donc les longeurs d'onde sont juste en dessous de celles des UV. Ces rayons sont analogues aux rayons de la lumière visible, mais ils sont beaucoup plus énergétiques.

La diffraction des rayons x

L'utilisation des Rayons X Les rayons-X sont utilisés en médecine. Ils permettent au médecins de faire des diagnostics éclairés. Néanmoins, les rayons-X sont dangereux pour le corps humain. Ils provoquent des excitations et des ionisations qui déclenchent une succession de réactions physico-chimiques pouvant aboutir à une modification des fonctions et des structures cellulaires puis tissulaires.

L'utilisation des Rayons X C’est pour cela que les rayons-X sont administrés à petites doses et avec beaucoup de précautions

ROUGE = sensibilité moyenne BLEU = faible sensibilité ROUGE = sensibilité moyenne JAUNE = forte sensibilité

Les Rayons gamma Les rayons gamma constituent la forme extrême du rayonnement électromagnétique; ils sont associés au phénomènes de radioactivité, et foisonnent dans les coeurs des centrales nucléaires.

Les Rayons gamma Radioactif , Le cobalt 60 émet des rayons gamma.                                      <> Radioactif , Le cobalt 60 émet des rayons gamma. Emission des rayons gamma

Les Rayons gamma Les rayons gamma sont des rayonnements très pénétrants, non déviables et de très haute énergie. Les rayons gamma sont cancérigènes pour l'être humain et les animaux.

CARACTÉRISTIQUES DES ONDES ÉLECTROMAGNÉTIQUES VISIBLES

Caractéristiques Couleur Longueur d'onde (en nm) Rouge 700 Orange 650 Les ondes électromagnétiques sont caractérisées par leurs fréquences et leurs longueurs d'onde. Voici quelques exemples dans le domaine du visible: Couleur Longueur d'onde (en nm) Rouge 700 Orange 650 Jaune 600 Vert 550 Bleu 500 Violet 450

Caractéristiques -Plus la longueur d'onde électromagnétique est élevée, plus sa fréquence est basse, et vice-versa.

Caractéristiques

Avantages et inconvenients des ondes électromagnétiques

Les Avantages Les ondes électromagnétiques ont un rôle important dans notre vie quotidienne. Par exemple, elles sont utilisées dans les radios, les micro-ondes, les satellites, les téléphones cellulaires, les télécommandes et dans bien d’autres applications encore…

Les inconvénients À hautes fréquences, les ondes peuvent penètrer dans le corps humain. Si elles le font fréquemment, cela peut causer la mort des cellules nerveuses et musculaires.

Les inconvénients Cellule musculaire Par contre, il n’y pas encore d'étude sérieuse qui prouve que les ondes électromagnétiques émises par les téléphones cellulaires ou les micro-ondes nuisent à notre santé. Cellule musculaire

Conclusion Voilà, maintenant le projet est terminé. Nous espérons que ce projet était enrichissant pour vous. C'est avec plaisir que nous vous avons présenté les ondes électromagnétiques, leur mode de propagation, qui les ont découvert et plusieurs autres informations pertinentes sur les ondes électromagnétiques.

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