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Question d'oral
Ondes électromagnétiques : que signifie fréquence, et comment se situe la lumière visible ?
Réponse d'oral
La fréquence des ondes électromagnétiques est le nombre d’oscillations de leurs champs électrique et magnétique par seconde ; la lumière visible correspond à une petite partie de ces ondes, entre environ 400 et 790 mille milliards d’oscillations par seconde. La fréquence se mesure en hertz, noté Hz : un hertz signifie une oscillation par seconde. Pour imaginer cela, on peut penser aux vagues qui passent devant un point fixe : plus elles se succèdent rapidement, plus leur fréquence est élevée. Mais, contrairement aux vagues, les ondes électromagnétiques peuvent se propager dans le vide.Dans le vide, toutes ces ondes avancent à la même vitesse : environ 300 000 kilomètres par seconde. Ce qui les distingue, c’est notamment leur fréquence et leur longueur d’onde, c’est-à-dire la distance entre deux sommets successifs de l’onde. Ces deux grandeurs varient en sens inverse : plus la fréquence augmente, plus la longueur d’onde diminue. La lumière visible s’étend approximativement de 380 à 750 nanomètres. Le violet correspond aux fréquences les plus élevées, le rouge aux plus basses. Par exemple, un laser rouge de longueur d’onde 650 nanomètres possède une fréquence d’environ 460 mille milliards de hertz.Le spectre électromagnétique dépasse largement ce que nos yeux perçoivent. En dessous des fréquences visibles se trouvent l’infrarouge, les micro-ondes et les ondes radio ; au-dessus, l’ultraviolet, les rayons X et les rayons gamma. Une télécommande utilise ainsi généralement l’infrarouge, invisible pour nous. Notre regard ne capte donc qu’une mince fenêtre sur un univers parcouru d’ondes.
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