Ondes EM

La lumière ? Une onde électromagnétique parmi d’autres…
Pourquoi « électromagnétique » ?
a) Parce qu’à coté d’une source de champ
électrique il se forme toujours un champ
magnétique.
(expériences, 1ère série)
Question annexe : Pourquoi semble-t-on associer de façon
évidente la notion de champ électrique et celle de courant
électrique ?
b) Parce qu’à proximité d’un champ
magnétique variable il se forme
toujours un champ électrique
(expériences 2ème série)
Quelque chose se propage…
Les situations a) et b) peuvent se succéder !!
… Une onde
électromagnétique.
Effets de l’interaction entre une onde E.M. et la matière
- Rayonnement visible :
transitions entre niveaux d’énergie électroniques (? ? ?)
mais les ruptures de liaisons sont peu courantes.
- Rayonnement ultraviolet :
ça casse (les liaisons entre atomes),
- Rayonnement infrarouge :
ça ionise (arrachage d’électrons) !
Ça fait vibrer
- Rayonnement micro-onde :
ça fait tourner les atomes sur eux mêmes
- Rayonnement radio :
- Rayonnements X et 𝜸 :
Rien…
Destructeurs, ionisants…
Alors, dans l’atmosphère ?
Composition :
O2,, N2 et Ar à concentration fixe ;
H2O, CO2, CH4, CO, N2O, O3, etc. à concentration variable.
Les fenêtres atmosphériques de transmission (en blanc sur le schéma)
Alors, comment détecter, observer un objet qui est fort émetteur UV, X, ou
de tout autre rayonnement absorbé par l’atmosphère ?
Mieux :
En le positionnant un télescope à haute
altitude (sommet d’une montagne, nacelle
d’un ballon, …)
en le satellisant !
(et à condition d’avoir installé des détecteurs adaptés)
Exemples de résultats
images de la nébuleuse du crabe :
aux rayons X + traitement (Chandra)
au visible + traitement (Hubble)
aux IR + traitement (Spitzer)
images d’un trou noir :
à gauche : Photo prise dans les rayons X avec le télescope Chandra.
à droite : photo optique prise par l’ESO.
Images d’une galaxie (de haut en bas : X, UV, visible, IR
proche, IR lointain)
Détection de flux de particules
(exemple des neutrinos)
Les détecteurs sont de très
grande taille (ci-contre le
Super-Kamiokande) et le
dispositif de détection peut
être la Terre entière
(expérience Antares, lire
« L’observation en
astronomie » p 160)