Le spectre électromagnétique

Le spectre électromagnétique est la gamme de fréquences (le spectre) du rayonnement électromagnétique et leurs longueurs d’onde et énergies photoniques respectives.
Voyez cette vidéo cool réalisée par la NASA qui explique tout ça !
Le spectre électromagnétique couvre les ondes électromagnétiques dont les fréquences vont de moins d’un hertz à plus de 1025 hertz, ce qui correspond à des longueurs d’onde allant de milliers de kilomètres jusqu’à une fraction de la taille d’un noyau atomique. Cette gamme de fréquences est divisée en bandes distinctes, et les ondes électromagnétiques de chaque bande de fréquences portent des noms différents ; en commençant par l’extrémité basse fréquence (grande longueur d’onde) du spectre, on trouve les ondes radio, les micro-ondes, les infrarouges, la lumière visible, les ultraviolets, les rayons X et les rayons gamma à l’extrémité haute fréquence (courte longueur d’onde). Les ondes électromagnétiques de chacune de ces bandes ont des caractéristiques différentes, telles que leur mode de production, leur interaction avec la matière et leurs applications pratiques. La limite des grandes longueurs d’onde est la taille de l’univers lui-même, tandis que l’on pense que la limite des courtes longueurs d’onde se situe aux alentours de la longueur de Planck. Les rayons gamma, les rayons X et les ultraviolets élevés sont classés parmi les rayonnements ionisants car leurs photons ont suffisamment d’énergie pour ioniser les atomes et provoquer des réactions chimiques. L’exposition à ces rayons peut présenter un risque pour la santé, en provoquant des maladies dues aux rayonnements, des lésions de l’ADN et des cancers. Les rayonnements de longueurs d’onde de la lumière visible et inférieures sont appelés rayonnements non ionisants car ils ne peuvent pas provoquer ces effets.
Dans la plupart des bandes de fréquences ci-dessus, une technique appelée spectroscopie peut être utilisée pour séparer physiquement les ondes de différentes fréquences, produisant un spectre montrant les fréquences constitutives. La spectroscopie est utilisée pour étudier les interactions des ondes électromagnétiques avec la matière. D’autres utilisations technologiques sont décrites dans la rubrique rayonnement électromagnétique.
Histoire de la découverte du spectre électromagnétique
Pendant la majeure partie de l’histoire, la lumière visible était la seule partie connue du spectre électromagnétique. Les Grecs anciens ont reconnu que la lumière se déplaçait en ligne droite et ont étudié certaines de ses propriétés, notamment la réflexion et la réfraction. L’étude de la lumière s’est poursuivie et, aux 16e et 17e siècles, des théories contradictoires ont considéré la lumière comme une onde ou une particule.
La première découverte d’un rayonnement électromagnétique autre que la lumière visible a eu lieu en 1800, lorsque William Herschel a découvert le rayonnement infrarouge. Il étudiait la température de différentes couleurs en déplaçant un thermomètre à travers la lumière divisée par un prisme. Il remarqua que la température la plus élevée se trouvait au-delà du rouge. Il a théorisé que ce changement de température était dû à des « rayons calorifiques » qui étaient un type de rayon lumineux qui ne pouvait pas être vu.
L’année suivante, Johann Ritter, travaillant à l’autre extrémité du spectre, a remarqué ce qu’il a appelé des « rayons chimiques » (des rayons lumineux invisibles qui induisaient certaines réactions chimiques). Ces rayons se comportaient de la même manière que les rayons violets visibles, mais se situaient plus loin dans le spectre. Ils ont été renommés plus tard rayonnement ultraviolet.
Le rayonnement électromagnétique a été lié pour la première fois à l’électromagnétisme en 1845, lorsque Michael Faraday a remarqué que la polarisation de la lumière voyageant à travers un matériau transparent réagissait à un champ magnétique (voir effet Faraday). Dans les années 1860, James Maxwell a développé quatre équations différentielles partielles pour le champ électromagnétique. Deux de ces équations prédisaient la possibilité et le comportement des ondes dans le champ. En analysant la vitesse de ces ondes théoriques, Maxwell a réalisé qu’elles devaient se déplacer à une vitesse proche de la vitesse connue de la lumière. Cette étonnante coïncidence de valeur a conduit Maxwell à faire la déduction que la lumière elle-même est un type d’onde électromagnétique.
Les équations de Maxwell prédisaient un nombre infini de fréquences d’ondes électromagnétiques, voyageant toutes à la vitesse de la lumière. C’était la première indication de l’existence de l’ensemble du spectre électromagnétique.
Les ondes prédites par Maxwell comprenaient des ondes à très basse fréquence par rapport à l’infrarouge, qui en théorie pourraient être créées par des charges oscillantes dans un circuit électrique ordinaire d’un certain type. Dans le but de prouver les équations de Maxwell et de détecter ces radiations électromagnétiques de basse fréquence, le physicien Heinrich Hertz a construit en 1886 un appareil permettant de générer et de détecter ce que l’on appelle aujourd’hui des ondes radio. Hertz a trouvé les ondes et a pu en déduire (en mesurant leur longueur d’onde et en la multipliant par leur fréquence) qu’elles se déplaçaient à la vitesse de la lumière. Hertz a également démontré que le nouveau rayonnement pouvait être à la fois réfléchi et réfracté par divers milieux diélectriques, de la même manière que la lumière. Par exemple, Hertz est capable de focaliser les ondes à l’aide d’une lentille faite de résine d’arbre. Dans une expérience ultérieure, Hertz a produit et mesuré de la même manière les propriétés des micro-ondes. Ces nouveaux types d’ondes ont ouvert la voie à des inventions comme le télégraphe sans fil et la radio.
En 1895, Wilhelm Röntgen a remarqué un nouveau type de rayonnement émis lors d’une expérience avec un tube sous vide soumis à une haute tension. Il a appelé ces radiations des rayons X et a constaté qu’elles étaient capables de traverser certaines parties du corps humain, mais qu’elles étaient réfléchies ou arrêtées par des matières plus denses comme les os. Très vite, on leur trouva de nombreuses utilisations dans le domaine de la médecine.
La dernière partie du spectre électromagnétique fut remplie avec la découverte des rayons gamma. En 1900, Paul Villard étudiait les émissions radioactives du radium lorsqu’il a identifié un nouveau type de rayonnement dont il a d’abord pensé qu’il était constitué de particules similaires aux particules alpha et bêta connues, mais avec le pouvoir d’être beaucoup plus pénétrant que les deux. Cependant, en 1910, le physicien britannique William Henry Bragg a démontré que les rayons gamma sont des rayonnements électromagnétiques, et non des particules, et en 1914, Ernest Rutherford (qui les avait nommés rayons gamma en 1903 lorsqu’il s’est rendu compte qu’ils étaient fondamentalement différents des particules alpha et bêta chargées) et Edward Andrade ont mesuré leurs longueurs d’onde, et ont constaté que les rayons gamma étaient similaires aux rayons X, mais avec des longueurs d’onde plus courtes et des fréquences plus élevées.
Gamme du spectre
Les ondes électromagnétiques sont généralement décrites par l’une des trois propriétés physiques suivantes : la fréquence f, la longueur d’onde λ, ou l’énergie du photon E. Les fréquences observées en astronomie vont de 2,4×1023 Hz (rayons gamma de 1 GeV) jusqu’à la fréquence du plasma local du milieu interstellaire ionisé (~1 kHz). La longueur d’onde est inversement proportionnelle à la fréquence de l’onde, de sorte que les rayons gamma ont des longueurs d’onde très courtes qui sont des fractions de la taille des atomes, alors que les longueurs d’onde à l’autre extrémité du spectre peuvent être aussi longues que l’univers. L’énergie des photons est directement proportionnelle à la fréquence de l’onde, ainsi les photons des rayons gamma ont l’énergie la plus élevée (environ un milliard d’électronvolts), tandis que les photons des ondes radio ont une énergie très faible (environ un femtoélectronvolt).
Chaque fois que des ondes électromagnétiques existent dans un milieu avec de la matière, leur longueur d’onde diminue. Les longueurs d’onde des rayonnements électromagnétiques, quel que soit le milieu qu’ils traversent, sont généralement citées en termes de longueur d’onde du vide, bien que cela ne soit pas toujours explicitement indiqué.
Généralement, les rayonnements électromagnétiques sont classés par longueur d’onde en ondes radio, micro-ondes, rayonnement térahertz (ou submillimétrique), infrarouge, région visible qui est perçue comme de la lumière, ultraviolet, rayons X et rayons gamma. Le comportement du rayonnement EM dépend de sa longueur d’onde. Lorsque le rayonnement EM interagit avec des atomes et des molécules uniques, son comportement dépend également de la quantité d’énergie par quantum (photon) qu’il transporte.
La spectroscopie peut détecter une région du spectre EM beaucoup plus large que la plage visible de 400 nm à 700 nm. Un spectroscope de laboratoire courant peut détecter des longueurs d’onde de 2 nm à 2500 nm. Ce type d’appareil permet d’obtenir des informations détaillées sur les propriétés physiques des objets, des gaz ou même des étoiles. Les spectroscopes sont largement utilisés en astrophysique. Par exemple, de nombreux atomes d’hydrogène émettent un photon d’onde radio dont la longueur d’onde est de 21,12 cm. De même, des fréquences de 30 Hz et moins peuvent être produites par et sont importantes dans l’étude de certaines nébuleuses stellaires et des fréquences aussi élevées que 2,9×1027 Hz ont été détectées à partir de sources astrophysiques.

Par Inductiveload, NASA – self-made, information by NASA
Based off of File:EM_Spectrum3-new.jpg by NASA
L’icône papillon provient du jeu d’icônes P, P biology.svg
Les humains proviennent de la plaque Pioneer, Human.svg
Les bâtiments sont les tours Petronas et les Empire State Buildings, tous deux de Skyscrapercompare.svg
CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2974242

Types de rayonnement
Les limites
Une discussion des régions (ou bandes ou types) du spectre électromagnétique est donnée ci-dessous. Notez qu’il n’y a pas de frontières précisément définies entre les bandes du spectre électromagnétique ; elles se fondent plutôt les unes dans les autres comme les bandes d’un arc-en-ciel (qui est le sous-spectre de la lumière visible). Les rayonnements de chaque fréquence et longueur d’onde (ou dans chaque bande) présentent un mélange de propriétés des deux régions du spectre qui les délimitent. Par exemple, la lumière rouge ressemble au rayonnement infrarouge en ce qu’elle peut exciter et ajouter de l’énergie à certaines liaisons chimiques et doit effectivement le faire pour alimenter les mécanismes chimiques responsables de la photosynthèse et du fonctionnement du système visuel

Régions du spectre
Les types de rayonnement électromagnétique sont globalement classés dans les classes suivantes :
– Rayonnement gamma
– Rayonnement X
– Rayonnement ultraviolet
– Rayonnement visible
– Rayonnement infrarouge
– Rayonnement térahertz
– Rayonnement micro-ondes
– Ondes radio
La région du spectre où tombe un rayonnement électromagnétique observé particulier, dépend du cadre de référence (en raison du décalage Doppler de la lumière), de sorte que le rayonnement électromagnétique qu’un observateur considère comme appartenant à une région du spectre peut apparaître à un observateur se déplaçant à une fraction substantielle de la vitesse de la lumière par rapport au premier comme appartenant à une autre partie du spectre. Prenons par exemple le fond diffus cosmologique. Il a été produit, lors du découplage de la matière et du rayonnement, par la désexcitation des atomes d’hydrogène à l’état fondamental. Ces photons provenaient de transitions de la série de Lyman, ce qui les plaçait dans la partie ultraviolette (UV) du spectre électromagnétique. Maintenant, ce rayonnement a subi un décalage vers le rouge cosmologique suffisant pour le placer dans la région micro-ondes du spectre pour les observateurs se déplaçant lentement (par rapport à la vitesse de la lumière) par rapport au cosmos.
Fréquence radio
Les ondes radio sont émises et reçues par des antennes, constituées de conducteurs tels que des résonateurs à tige métallique. Dans la génération artificielle d’ondes radio, un dispositif électronique appelé émetteur génère un courant électrique alternatif qui est appliqué à une antenne. Les électrons oscillants dans l’antenne génèrent des champs électriques et magnétiques oscillants qui rayonnent à partir de l’antenne sous forme d’ondes radio. Lors de la réception des ondes radio, les champs électriques et magnétiques oscillants d’une onde radio se couplent aux électrons d’une antenne, les poussant d’avant en arrière, créant ainsi des courants oscillants qui sont appliqués à un récepteur radio. L’atmosphère terrestre est principalement transparente aux ondes radio, à l’exception des couches de particules chargées dans l’ionosphère qui peuvent réfléchir certaines fréquences.
Les ondes radio sont extrêmement utilisées pour transmettre des informations sur des distances dans les systèmes de radiocommunication tels que la radiodiffusion, la télévision, les radios bidirectionnelles, les téléphones mobiles, les satellites de communication et les réseaux sans fil. Dans un système de radiocommunication, un courant de fréquence radio est modulé avec un signal porteur d’informations dans un émetteur en faisant varier soit l’amplitude, soit la fréquence, soit la phase, et appliqué à une antenne. Les ondes radio transportent l’information à travers l’espace jusqu’à un récepteur, où elles sont reçues par une antenne et où l’information est extraite par démodulation dans le récepteur. Les ondes radio sont également utilisées pour la navigation dans des systèmes tels que le système de positionnement global (GPS) et les balises de navigation, ainsi que pour la localisation d’objets éloignés par radiolocalisation et radar. Elles sont également utilisées pour la télécommande, et pour le chauffage industriel.
L’utilisation du spectre radioélectrique est strictement réglementée par les gouvernements, coordonnée par un organisme appelé Union internationale des télécommunications (UIT) qui attribue des fréquences à différents utilisateurs pour différents usages.
Micro-ondes
Plot de la transmittance (ou de l’opacité) de l’atmosphère terrestre à différentes longueurs d’onde du rayonnement électromagnétique.
Les micro-ondes sont des ondes radio de courte longueur d’onde, d’environ 10 centimètres à un millimètre, dans les bandes de fréquences SHF et EHF. L’énergie des micro-ondes est produite par des tubes klystron et magnétron, et par des dispositifs à l’état solide tels que les diodes Gunn et IMPATT. Bien qu’elles soient émises et absorbées par des antennes courtes, elles sont également absorbées par les molécules polaires, se couplant aux modes vibrationnels et rotationnels, ce qui entraîne un échauffement de la masse. Contrairement aux ondes de plus haute fréquence telles que l’infrarouge et la lumière, qui sont principalement absorbées à la surface, les micro-ondes peuvent pénétrer dans les matériaux et déposer leur énergie sous la surface. Cet effet est utilisé pour chauffer les aliments dans les fours à micro-ondes, ainsi que pour le chauffage industriel et la diathermie médicale. Les micro-ondes sont les principales longueurs d’onde utilisées dans les radars, ainsi que pour les communications par satellite et les technologies de réseau sans fil telles que le Wifi, bien que ce soit à des niveaux d’intensité incapables de provoquer un échauffement thermique. Les câbles de cuivre (lignes de transmission) qui sont utilisés pour transporter les ondes radio de plus basse fréquence vers les antennes ont des pertes de puissance excessives aux fréquences micro-ondes, et des tuyaux métalliques appelés guides d’ondes sont utilisés pour les transporter. Bien qu’à l’extrémité inférieure de la bande, l’atmosphère soit principalement transparente, à l’extrémité supérieure de la bande, l’absorption des micro-ondes par les gaz atmosphériques limite les distances de propagation pratiques à quelques kilomètres.
Rayonnement térahertz
Le rayonnement térahertz est une région du spectre située entre l’infrarouge lointain et les micro-ondes. Jusqu’à récemment, cette gamme était rarement étudiée et il existait peu de sources d’énergie micro-ondes à l’extrémité supérieure de la bande (ondes submillimétriques ou dites ondes térahertz), mais des applications telles que l’imagerie et les communications font maintenant leur apparition. Les scientifiques cherchent également à appliquer la technologie térahertz dans les forces armées, où les ondes à haute fréquence pourraient être dirigées vers les troupes ennemies pour neutraliser leur équipement électronique. Le rayonnement térahertz est fortement absorbé par les gaz atmosphériques, ce qui rend cette gamme de fréquences inutile pour les communications à longue distance.
Rayonnement infrarouge
La partie infrarouge du spectre électromagnétique couvre la plage allant approximativement de 300 GHz à 400 THz (1 mm – 750 nm). Elle peut être divisée en trois parties :

  • Infrarouge lointain, de 300 GHz à 30 THz (1 mm – 10 μm). La partie inférieure de cette gamme peut également être appelée micro-ondes ou ondes térahertz. Ce rayonnement est généralement absorbé par les modes dits de rotation dans les molécules en phase gazeuse, par les mouvements moléculaires dans les liquides et par les phonons dans les solides. L’eau de l’atmosphère terrestre absorbe si fortement dans cette gamme qu’elle rend l’atmosphère opaque. Cependant, il existe certaines plages de longueurs d’onde (« fenêtres ») à l’intérieur de la plage opaque qui permettent une transmission partielle et peuvent être utilisées en astronomie. La gamme de longueurs d’onde allant d’environ 200 μm à quelques mm est souvent appelée « submillimétrique » en astronomie, réservant l’infrarouge lointain aux longueurs d’onde inférieures à 200 μm.
  • Infrarouge moyen, de 30 à 120 THz (10-2,5 μm). Les objets chauds (radiateurs à corps noir) peuvent rayonner fortement dans cette gamme, et la peau humaine à température corporelle normale rayonne fortement à l’extrémité inférieure de cette région. Ce rayonnement est absorbé par les vibrations moléculaires, où les différents atomes d’une molécule vibrent autour de leur position d’équilibre. Cette plage est parfois appelée la région des empreintes digitales, car le spectre d’absorption dans l’infrarouge moyen d’un composé est très spécifique de ce composé.
  • L’infrarouge proche, de 120 à 400 THz (2 500-750 nm). Les processus physiques qui sont pertinents pour cette gamme sont similaires à ceux de la lumière visible. Les fréquences les plus élevées de cette région peuvent être détectées directement par certains types de films photographiques, et par de nombreux types de capteurs d’images à semi-conducteurs pour la photographie et la vidéographie infrarouge.

Rayonnement visible (lumière)
Au-dessus de l’infrarouge en fréquence vient la lumière visible. Le Soleil émet sa puissance maximale dans la région visible, bien que l’intégration de l’ensemble du spectre de puissance d’émission à travers toutes les longueurs d’onde montre que le Soleil émet légèrement plus d’infrarouge que de lumière visible. Par définition, la lumière visible est la partie du spectre électromagnétique à laquelle l’œil humain est le plus sensible. La lumière visible (et la lumière infrarouge proche) est généralement absorbée et émise par les électrons des molécules et des atomes qui passent d’un niveau d’énergie à un autre. Cette action permet les mécanismes chimiques qui sous-tendent la vision humaine et la photosynthèse des plantes. La lumière qui excite le système visuel humain ne représente qu’une toute petite partie du spectre électromagnétique. Un arc-en-ciel montre la partie optique (visible) du spectre électromagnétique ; l’infrarouge (s’il pouvait être vu) serait situé juste au-delà du côté rouge de l’arc-en-ciel, l’ultraviolet apparaissant juste au-delà de l’extrémité violette.
Le rayonnement électromagnétique dont la longueur d’onde est comprise entre 380 nm et 760 nm (400-790 térahertz) est détecté par l’œil humain et perçu comme de la lumière visible. D’autres longueurs d’onde, en particulier le proche infrarouge (plus long que 760 nm) et l’ultraviolet (plus court que 380 nm), sont aussi parfois appelées lumière, surtout lorsque la visibilité pour les humains n’est pas pertinente. La lumière blanche est une combinaison de lumières de différentes longueurs d’onde dans le spectre visible. Le passage de la lumière blanche à travers un prisme la divise en plusieurs couleurs de lumière observées dans le spectre visible entre 400 nm et 780 nm.
Si un rayonnement ayant une fréquence dans la région visible du spectre EM se reflète sur un objet, par exemple un bol de fruits, et frappe ensuite les yeux, il en résulte une perception visuelle de la scène. Le système visuel du cerveau traite la multitude de fréquences réfléchies en différentes nuances et teintes, et grâce à ce phénomène psychophysique insuffisamment compris, la plupart des gens perçoivent un bol de fruits.
À la plupart des longueurs d’onde, cependant, les informations véhiculées par le rayonnement électromagnétique ne sont pas directement détectées par les sens humains. Les sources naturelles produisent des rayonnements électromagnétiques sur l’ensemble du spectre, et la technologie peut également manipuler une large gamme de longueurs d’onde. La fibre optique transmet une lumière qui, bien que ne se trouvant pas nécessairement dans la partie visible du spectre (elle est généralement infrarouge), peut transporter des informations. La modulation est similaire à celle utilisée avec les ondes radio.
Rayonnement ultraviolet
Vient ensuite, en fréquence, l’ultraviolet (UV). La longueur d’onde des rayons UV est plus courte que l’extrémité violette du spectre visible, mais plus longue que celle des rayons X.
Les UV sont les rayonnements de plus grande longueur d’onde dont les photons sont suffisamment énergétiques pour ioniser les atomes, en en séparant les électrons et en provoquant ainsi des réactions chimiques. Les UV de courte longueur d’onde et les rayonnements de longueur d’onde plus courte situés au-dessus (rayons X et gamma) sont appelés rayonnements ionisants, et leur exposition peut endommager les tissus vivants, ce qui en fait un danger pour la santé. Les UV peuvent également faire briller de nombreuses substances à la lumière visible ; c’est ce qu’on appelle la fluorescence.
Au milieu de la gamme des UV, les rayons UV ne peuvent pas ioniser mais peuvent rompre les liaisons chimiques, rendant les molécules exceptionnellement réactives. Les coups de soleil, par exemple, sont causés par les effets perturbateurs des rayons UV de gamme moyenne sur les cellules de la peau, ce qui est la principale cause du cancer de la peau. Les rayons UV de gamme moyenne peuvent endommager irrémédiablement les molécules complexes d’ADN dans les cellules en produisant des dimères de thymine, ce qui en fait un mutagène très puissant.
Le Soleil émet un rayonnement UV important (environ 10% de sa puissance totale), y compris des UV de longueur d’onde extrêmement courte qui pourraient potentiellement détruire la plupart des formes de vie sur terre (l’eau des océans offrirait une certaine protection pour la vie à cet endroit). Cependant, la plupart des longueurs d’onde UV nuisibles du Soleil sont absorbées par l’atmosphère avant d’atteindre la surface. Les gammes d’UV à plus haute énergie (longueur d’onde la plus courte) (appelées « UV du vide ») sont absorbées par l’azote et, à plus grande longueur d’onde, par l’oxygène diatomique simple présent dans l’air. La plupart des UV dans la gamme d’énergie moyenne sont bloqués par la couche d’ozone, qui absorbe fortement dans la gamme importante de 200 à 315 nm, dont la partie à faible énergie est trop longue pour être absorbée par l’oxygène diatomique ordinaire de l’air. Au niveau de la mer, il reste donc moins de 3 % de la lumière solaire dans les UV, et tout le reste dans les basses énergies. Le reste est constitué d’UV-A, ainsi que d’UV-B. La gamme d’énergie la plus basse des UV, entre 315 nm et la lumière visible (appelée UV-A), n’est pas bien bloquée par l’atmosphère, mais ne provoque pas de coups de soleil et cause moins de dommages biologiques. Cependant, ils ne sont pas inoffensifs et créent des radicaux d’oxygène, des mutations et des lésions cutanées. Voir ultraviolet pour plus d’informations.
Les rayons X
Après les UV viennent les rayons X, qui, comme les gammes supérieures d’UV sont également ionisants. Cependant, en raison de leurs énergies plus élevées, les rayons X peuvent également interagir avec la matière par le biais de l’effet Compton. Les rayons X durs ont des longueurs d’onde plus courtes que les rayons X mous et comme ils peuvent traverser de nombreuses substances avec peu d’absorption, ils peuvent être utilisés pour « voir à travers » des objets dont l’épaisseur est inférieure à celle de quelques mètres d’eau. Une utilisation notable est l’imagerie diagnostique par rayons X en médecine (un processus connu sous le nom de radiographie). Les rayons X sont utiles comme sondes en physique des hautes énergies. En astronomie, les disques d’accrétion autour des étoiles à neutrons et des trous noirs émettent des rayons X, ce qui permet d’étudier ces phénomènes. Les rayons X sont également émis par les coronas des étoiles et sont fortement émis par certains types de nébuleuses. Cependant, les télescopes à rayons X doivent être placés en dehors de l’atmosphère terrestre pour voir les rayons X astronomiques, car la grande profondeur de l’atmosphère de la Terre est opaque aux rayons X (avec une densité surfacique de 1000 grammes par cm2), équivalente à 10 mètres d’épaisseur d’eau. Cette quantité est suffisante pour bloquer la quasi-totalité des rayons X astronomiques (et aussi les rayons gamma astronomiques – voir ci-dessous).
Rayons gamma
Après les rayons X durs viennent les rayons gamma, qui ont été découverts par Paul Ulrich Villard en 1900. Ce sont les photons les plus énergétiques, sans limite inférieure définie pour leur longueur d’onde. En astronomie, ils sont précieux pour étudier les objets ou les régions à haute énergie, mais, comme pour les rayons X, ils ne peuvent être utilisés qu’avec des télescopes situés en dehors de l’atmosphère terrestre. Les rayons gamma sont utilisés expérimentalement par les physiciens pour leur capacité de pénétration et sont produits par un certain nombre de radio-isotopes. Ils sont utilisés pour l’irradiation des aliments et des graines à des fins de stérilisation, et en médecine, ils sont parfois utilisés dans la radiothérapie du cancer. Plus couramment, les rayons gamma sont utilisés pour l’imagerie diagnostique en médecine nucléaire, par exemple pour le PET scan. La longueur d’onde des rayons gamma peut être mesurée avec une grande précision grâce aux effets de la diffusion Compton.
====
From Wikipedia, the free encyclopedia
From Youtube
From NASA

Wikimedia Commons propose des médias en rapport avec Spectre électromagnétique.
  • UnwantedEmissions.com (ressource américaine sur les attributions de fréquences radioélectriques)
  • Tableau australien des attributions de fréquences radioélectriques (de l’Australian Communications and Media Authority)
  • Tableau canadien des attributions de fréquences (d’Industrie Canada)
  • États-Unis.Tableau d’attribution des fréquences des États-Unis – Couvrant la gamme de 3 kHz à 300 GHz (du ministère du Commerce)
  • Tableau d’attribution des fréquences du Royaume-Uni (de l’Ofcom, qui a hérité des fonctions de l’Agence des radiocommunications, format pdf)
  • Présentation / outil Flash EM Spectrum – Très complet et personnalisable.
  • Comment rendre le spectre des couleurs / Code – Seulement approximativement juste.
  • Poster « Spectre des rayonnements électromagnétiques » (992 kB)
  • Présentation du spectre électromagnétique
  • Stratégie du spectre électromagnétique : Un appel à l’action Département américain de la défense

.

Leave a Reply