Explorateur du spectre électromagnétique – longueur d’onde, fréquence, énergie du photon, sources, usages et dangers
PhysiqueOscillations et ondes16–17 ans
Chargement…
Connectez-vous pour lancerFaites glisser un curseur le long du spectre électromagnétique en échelle logarithmique, des ondes radio aux rayons gamma, et lisez la longueur d’onde λ, la fréquence f = c/λ et l’énergie du photon E = hf en joules et en électronvolts. Chaque domaine indique sources, détecteurs, usages et dangers, précise si le rayonnement est ionisant et s’il traverse l’atmosphère jusqu’au sol. L’écran Détecteurs montre la même pièce vue par l’œil, une caméra thermique, un récepteur micro-ondes, une radiographie et une gamma-caméra.
Leçon : Ondes électromagnétiques : le spectre électromagnétique, c = fλ, énergie du photon E = hf, rayonnements ionisants et non ionisants, fenêtres atmosphériques
Ce qu’elle montre
Toutes les ondes électromagnétiques sont transversales et se propagent dans le vide à la même vitesse, c = 3,00 × 10⁸ m/s ; ainsi c = fλ relie fréquence et longueur d’onde. La lumière est émise et absorbée par photons d’énergie E = hf : plus la longueur d’onde est courte, plus le photon est énergétique. Le spectre couvre plus de 17 ordres de grandeur, d’où l’échelle logarithmique. Au-delà de 10 eV environ, les photons ionisent les atomes : les rayons X et gamma abîment donc les cellules. L’atmosphère laisse passer le visible et la plupart des ondes radio, mais absorbe presque tout l’ultraviolet, les X et les gamma.
Mode d’emploi
Déplacez le curseur Longueur d’onde (échelle log) ou faites glisser sur le spectre ; faites glisser sur la bande visible pour choisir une couleur précise. Choisissez une source dans Exemples pour y aller directement. Lisez λ, f et E dans les cadres, et la fiche du domaine pour les sources, détecteurs, usages et dangers. Cliquez sur Noter pour ajouter des lignes et vérifier que f·λ reste constant. Passez à l’onglet Détecteurs pour voir la même pièce avec un détecteur différent dans chaque domaine.
Paramètres modifiables
- Écran Spectre, Détecteurs
- Longueur d’onde : log₁₀(λ / m) -13–4
- Afficher la transmission atmosphérique
- Afficher une onde illustrative
Questions à explorer
- Combien de fois l’énergie d’un photon X de 50 keV est-elle supérieure à celle de la lumière verte ?
- Pourquoi les radiotélescopes fonctionnent-ils au sol alors que les télescopes X doivent être en orbite ?
- Pourquoi une caméra thermique voit-elle une personne chaude mais pas le paysage derrière une vitre ?
