Spectre électromagnétique

Voici une vue d'ensemble du spectre électromagnétique. Les éléments graphiques représentés sont de natures différentes: dispositifs émetteurs, dispositifs récepteurs ou simples symboles illustratifs.

Étant donné que les ondes électromagnétiques se propagent à vitesse constante (vitesse de la lumière), la fréquence et la longueur d'onde restent dans un rapport constant.

• Connaître les ordres de grandeurs des principaux rayonnements électromagnétiques qui nous entourent ; 
• Savoir reconstituer une vue d'ensemble du spectre électromagnétique ;
• Connaître la relation entre longueur d'onde et fréquence d'une onde.

Une onde électromagnétique se caractérise par sa fréquence f (exprimée en Hertz) ou sa longueur d'onde λ (exprimée en mètre). Elle se propage dans le vide à la vitesse de la lumière c = 300 000 km/s.

Le spectre électromagnétique est une représentation de l'ensemble des fréquences possibles pour un rayonnement électromagnétique.

Ici, les exemples choisis permettent d'aborder les ordres de grandeur des divers rayonnements électromagnétiques qui nous entourent et leurs applications. 

• la longueur d'onde λ ou période spatiale de l'onde est la distance parcourue par l'onde en une période T (T=1/f).
• la fréquence f de l'onde est liée à la longueur d'onde λ par l'expression c = λ.f .

Les ondes radios ont les plus grandes longueurs d'onde de l'ordre de plusieurs kilomètres à quelques dizaines de mètres (fréquences les plus faibles de l'ordre du kilohertz à 3 000 GHz).

Le spectre de la lumière visible s'étale de 380 nm (lumière violette) à 780 nm (lumière rouge). Les fréquences sont de l'ordre de quelques centaines de térahertz (THz = 10¹²Hz).

Les galaxies émettent des rayons gamma de l'ordre du millionième d'Angström correspondant aux plus grandes fréquences connues (exahertz = 10¹⁸Hz).