Propriétés des ondes lumineuses
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La diffraction de la lumière permet de mettre en évidence son caractère ondulatoire. Par conséquent, la lumière possède toutes les caractéristiques et les propriétés d’une onde progressive périodique.
L’onde lumineuse possède les propriétés de propagation à la fois d’une onde mécanique et électromagnétique.
L’œil humain n’est sensible qu’à
certaines fréquences (ou longueur d’onde), celles
correspondantes à la lumière du visible. Dans ce
domaine, les fréquences sont comprises entre
7,5.1014 Hz et 3,8 .1014 Hz.
Plus simplement, les longueurs d’onde dans le vide
correspondantes à ce domaine sont comprises entre
400 et 800 nm
(1 nm = 10-9 m).
La lumière blanche est le mélange de toutes les radiations visibles.
Les ultraviolets (UV) ont des longueurs d’onde dans le vide comprises entre 10 et 400 nm. Les UV à courtes longueurs d’onde, nocifs pour l’homme, sont absorbés par la couche d’ozone dans la haute atmosphère.
Les infrarouges (IR) sont des longueurs d’ondes dans le vide comprises entre 800 nm et 100 µm (1 µm = 10-6 m). Ils sont émis par tout corps chaud (soleil, etc.) et son absorption s’accompagne d’un échauffement.
D’autres domaines existent et sont utilisés dans la vie courante (domaine hertzien, rayons X).
Illustration animée : Le spectre électromagnétique. Longueurs d'onde et fréquences correspondantes de différents domaines.
La lumière blanche (qui peut-être
assimilée à celle du Soleil) est une
onde
polychromatique. Elle est
constituée de nombreuses radiations de fréquences (ou
longueurs d’onde) différentes.
Cette lumière peut-être décomposée en
fonction de la longueur d’onde des différentes
radiations, par un phénomène de
diffraction (à travers une fente) ou de
dispersion (à travers un prisme).
Une source lumineuse qui émet une lumière d’une
longueur d’onde déterminée est une source
monochromatique
(exemple : le laser rouge). Dans ce cas,
on obtient par diffraction ou dispersion un
spectre à une seule raie qui correspond à la
longueur d’onde de la source.
Il existe aussi des lumières polychromatiques qui ne sont
constituées que de quelques radiations de longueurs
d’onde différentes. Dans ce cas, on obtient par
diffraction ou dispersion de cette radiation, un spectre de
raies (spectres discontinus) dont les raies correspondent aux
longueurs d’onde constituant la lumière
initiale (exemple : lampe à vapeur de mercure).
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