« Effets des rayonnements électromagnétiques sur le vivant/Nature des rayonnements électromagnétiques » : différence entre les versions
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Jusqu'au début du {{s-|XX|e}}, les physiciens étaient persuadés que les rayonnements électromagnétiques étaient des ondes, comme celles produites par un caillou tombant dans l'eau.
Cette onde est définie par deux paramètres : son amplitude et sa longueur d'onde. Il n'est pas idiot du tout de faire le parallèle avec une onde sonore, où l'amplitude représente le volume du son et la longueur d'onde sa tonalité, c'est-à-dire s'il est aigu ou grave. Pour les
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[[Image:Spectre_electromagnétique.png|thumb|center|550px|Fig. 15 : Le spectre électromagnétique]]
La question qui nous vient à l'idée est : Pourquoi le spectre électromagnétique se limite-t-il à ça ? Pourquoi n'y a-t-il rien plus à gauche que le bleu ou plus à droite que le rouge ?
On se rend compte que tous ces rayonnements sont de même nature, seul un paramètre change : la longueur d'onde. Plus on diminue la longueur d'onde, plus l'énergie de ces rayonnements augmente et plus ces rayonnements sont potentiellement dangereux.
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==== Rayonnement ionisant ====
On appelle rayonnement ionisant un rayonnement qui a assez d'énergie pour arracher des électrons à un matériau, et donc transformer les atomes en ions. Les Rayons X et les
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== Production des ondes ionisantes ==
Ce paragraphe concerne le domaine (en fréquence) des ondes qu'on appelle ionisantes. Parce qu'elle sont émises ou absorbées par des transitions
Les ondes de fréquences plus faibles sont émises et absorbées par des circuits électroniques, où l'oscillation du courant dans un
[[Image:Sciences_exactes_NB.png|thumb|right|Fig. 18 : Modèle d'un atome d'Hélium selon Rutherford]]
Parlons maintenant des différentes manières de produire des rayonnements électromagnétiques. Tout d'abord, il faut savoir qu'au niveau atomique<ref>On représente généralement l'atome comme un noyau constitué de protons - de charge positive– et de neutrons -de charge négative – autour duquel gravitent des électrons de charge négative. Il y a autant de charges électriques positives que négatives, on dit que l'atome est électriquement neutre. Le noyau est
Dans un atome, les électrons sont organisés en orbites autour du noyau. Le rayon de ces orbites est quantifié, ainsi que le nombre d'électrons qu'elle peut contenir ; par exemple, la couche la plus proche du noyau, c'est-à-dire celle qui correspond au niveau d'énergie le plus faible est appelée K et peut contenir au maximum deux électrons tandis que la couche de rayon supérieur, notée L peut en contenir huit. Les électrons vont toujours sur les orbites d'énergie les plus faibles, c'est-à-dire les couches les plus proches du noyau, lorsque celle-ci sont pleines, les électrons s'ajoutent sur l'orbite supérieure et ainsi de suite. Bien que les orbites aient un rayon fixe et très précis, la mécanique quantique veut que ce ne soit qu'une valeur statistique, ce qui veut dire que les électrons ont juste plus de chance de se trouver sur les orbites qu'ailleurs<ref>Dans notre cas, les électrons ont près de 95 % de chances de se trouver sur l'orbite. Dans le cas où ils n'y sont pas, ils sont en train de changer d'orbite, passant par exemple de l'orbite K à l'orbite L.</ref>. Un atome a un nombre défini d'électrons, celui-ci étant déterminé par le nombre de protons du noyau ; cependant, il peut en gagner ou en perdre pour que sa couche supérieure d'électrons -appelée couche externe- soit pleine -on dit aussi ''saturée''-.
[[Image:Excitation2.png|thumb|right|400px|Fig. 19 : Schéma représentant l'excitation et la desexcitation d'un atome]]
Lorsqu'on donne de l'énergie à un atome, par exemple en le soumettant à une tension électrique, en lui faisant absorber un photon ou tout simplement lorsque sa température est supérieure au zéro absolu, celui-ci passe dans un état dit excité, c'est-à-dire qu'il a un niveau d'énergie supérieur au niveau d'énergie minimum précédent. Ceci se traduit par le fait qu'un ou plusieurs électrons des couches les plus basses vont sauter sur une couche d'énergie plus élevée. Ces
Pour ce qui est de l'excitation du noyau, il faut savoir que les protons et les neutrons du noyau sont eux aussi organisés en couches d'énergies différentes. Lorsqu'on excite ce noyau -en le bombardant avec un neutron par exemple<ref>C'est ce qui se passe lors d'une réaction nucléaire.</ref>-, les protons et les neutrons vont se réorganiser, et un ou plusieurs nucléons vont passer sur une orbite supérieure à celle qu'ils avaient à l'origine, le noyau de l'atome est dit excité. Lorsque l'atome va se désexciter, les nucléons vont reprendre leur place originelle et relâcher l'énergie qu'ils avaient emmagasinée sous forme d'un photon. Cependant, ce photon sera beaucoup plus énergétique que lorsqu'un électron se désexcite, car il faut plus d'énergie au noyau pour que ses nucléons se réorganisent. Le photon émis sera un rayonnement gamma, c'est-à-dire un photon de la plus haute énergie que l'on connaisse<ref>Sa longueur d'onde sera inférieure à 5 picomètres (10<sub>-12</sub>m).</ref>.
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== Propagation ==
Les rayonnements visibles faisant partie des rayonnements électromagnétiques, les règles d'optiques s'appliquent<ref>Avec quelques restrictions liées à la longueur d'onde, en effet, un rayonnement gamma ne se propage pas de la même manière que de l'infrarouge ou des rayonnements radio.</ref> à tous les rayonnements (réflexion, réfraction, diffraction, interférence...). Les rayonnements électromagnétiques se propagent en ligne droite à une vitesse proche de
Un rayonnement électromagnétique peut être réfléchi sur un miroir, de l'eau – tout comme les rayonnements lumineux- mais aussi sur un mur ou encore les couches de l'atmosphère<ref>Les rayonnements radios sont réfléchis -ils subissent en fait une suite continue de réfractions- sur la ionosphère, ce phénomène permet les communications transcontinentales. La ionosphère est une région de l'atmosphère située entre la mésosphère et la magnétosphère, c'est-à-dire entre 60 et 800 km d'altitude. Elle est constituée de gaz fortement ionisé à très faible pression (entre 2.10<sup>-2</sup> mb et 1.10<sup>-8</sup> mb) et à haute température (-20 à +1000°C).</ref>, tout dépend de la longueur d'onde du rayonnement. La réfraction et la diffusion s'appliquent aussi mais l'effet varie en fonction de la longueur d'onde.
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