Chap 2 : Les ondes électromagnétiques

Page 1 / 4
T STI2D
Cours
Physique
Chimie
Chap 2 : Les ondes électromagnétiques
SANTE livre p 179-191
I.Les ondes électromagnétique et la médecine
En médecine, les ondes électromagnétiques sont utilisées pour :
 Etablir des diagnostiques
(1) La radiographie : utilise des rayons X
(2) La thermographie : utilise les infrarouges
(3) La fibroscopie : utilise la lumière du visible
(4) L’IRM : utilise des ondes radios
(5) La scintigraphie : utilise des rayons gamma 
 Réaliser des traitements thérapeutiques
(6) Le laser : utilise de la lumière
(7) La radiothérapie : utilise des rayons X ou des
rayons gamma 
II.Qu’est-ce qu’une onde électromagnétique ?
Une onde électromagnétique est une onde qui peut se déplacer sans milieu matériel (notamment dans
le vide). Elle résulte d’une combinaison d’un champ magnétique
B
en tesla (T) et d’un champ électrique
E
en V.m-1 qui se propage en ondulant.
C’est une onde transversale, car les déformations du champ électrique
E
et du champ magnétique
B
se font sur les côtés de l’axe de propagation.
Elle se propage dans le vide à la vitesse c = 3.108 m.s-1 (trois cent mille kilomètre par seconde)
Les ondes électromagnétiques peuvent-être aussi représentées par des grains énergétiques sans masse
et sans charge se propageant que l’on nomme photons.
Animation
Vidéo 2min47
Emetteur
Récepteur
E: champ électrique (V/m)
B: champ magnétique (T)
: longueur d’onde (m)
Sens de la
propagation
(1)
(4)
(5)
(6)
(7)
(2)
(3)

Page 2 / 4
T STI2D
Cours
Physique
Chimie
Chap 2 : Les ondes électromagnétiques
SANTE livre p 179-191
III. Les relations importantes
Remarque :
 Pour exprimer l’énergie d’un photon on utilise une unité plus appropriée que le Joule :
L’électronVolt 1 eV = 1,6 10-19 J
 Les différentes fréquences électromagnétiques émises sont appelées des radiations.
IV. Spectre électromagnétique
Le spectre électromagnétique est la description des différents domaines des ondes
électromagnétiques.
Ces ondes sont classées par fréquence, par longueur d'onde ou par énergie.
1 km
1 m
400 nm 800 nm
3.1016
3.1011
3.108
3.1015
3.1014
Longueur d’onde 
3.1020
Fréquence  (Hz)
1 mm
1 pm
0,1 nm
Onde radio
Micro-onde
Infrarouge IR
UV
Ultraviolet
Lumière
Visible
Rayon X
Rayon
Gamma
Vidéo 3min38 Vidéo 1min45
c
1
T
 hEPh
(nu) : Fréquence de l’onde
Hertz (Hz)
c : Célérité de l’onde (m.s-1)
3,0.108 m.s-1 dans le vide ou l’air
T : Période temporelle (s)
Durée du battement en seconde
Eph : Energie d’un seul photon
Joule (J)
Constante de Planck
h =6,62.10-34 J.s
: Longueur d’onde
(m)

Page 3 / 4
T STI2D
Cours
Physique
Chimie
Chap 2 : Les ondes électromagnétiques
SANTE livre p 179-191
V. La propagation des ondes électromagnétiques et son vocabulaire :
Rayon incident
Rayon réfléchi
Faisceau incident
Faisceau diffracté
Rayon
incident
Rayon
réfracté
Rayon
transmis
Diffusion
Onde
_ _ _ _ _ _ _ _ _
Onde
_ _ _ _ _ _ _ _ _
Onde
_ _ _ _ _ _ _ _ _
Onde
_ _ _ _ _ _ _ _ _
Matériau
absorbée
incidente
réfléchie
transmise

Page 4 / 4
T STI2D
Cours
Physique
Chimie
Chap 2 : Les ondes électromagnétiques
SANTE livre p 179-191
VI.Puissance du rayonnement
Tous les corps émettent un spectre électromagnétique qui dépend de sa température.
Application :
Un thermomètre auriculaire permet de mesurer la
température à partir des rayonnements infrarouges
émis par le corps.
à 37°C = 310 K votre corps émet rayonnement
infrarouge de longueur d’onde 10 m en moyenne.
Loi de Wien :
La loi de Wien nous indique que la longueur d’onde Max au maximum du spectre émise par le corps
est inversement proportionnelle à sa température T.
T
A
Max 
Température du corps
Kelvin ( K )
Constante
A =2,898.10-4 m.K
Longueur d’onde
au maximum du spectre
( m )
Rappel de conversion:
0 °C = 273 K ou 0 K = -273 °C
max
max
max
max
Avec A = 2,898.10-3 m.K