Les ondes électromagnétiques (EM) présentent une double nature fascinante, se comportant à la fois comme des vagues et des particules. Ceci est connu sous le nom de Dualité de particule à vagues , un concept fondamental en mécanique quantique.
Nature des vagues:
* Propagation: Les ondes EM se déplacent dans l'espace sous forme d'osciller des champs électriques et magnétiques, perpendiculaires les uns aux autres et à la direction de propagation. Ce comportement en forme d'onde est évident dans les phénomènes comme la diffraction et les interférences.
* Fréquence et longueur d'onde: Chaque onde EM a une fréquence spécifique (nombre d'oscillations par seconde) et une longueur d'onde (distance entre deux crêtes ou creux). Ces caractéristiques déterminent le type de rayonnement EM, allant des ondes radio aux rayons gamma.
* vitesse: Dans le vide, toutes les ondes EM se déplacent à la vitesse de la lumière (environ 299 792 458 m / s).
Nature des particules:
* Photons: Les ondes EM peuvent également être considérées comme un flux de paquets d'énergie appelés photons. Ces photons transportent une énergie proportionnelle à leur fréquence, expliquée par l'équation E =HF (où E est l'énergie, H est la constante de Planck, et F est la fréquence).
* Effet photoélectrique: Ce phénomène, où la lumière fait sortir les électrons d'une surface métallique, fournit des preuves solides de la nature des particules de la lumière. L'énergie des électrons émises ne dépend que de la fréquence de la lumière, et non de son intensité, soutenant l'idée de paquets d'énergie discrets.
Dans un vide:
* Les ondes EM se propagent librement, non affectées par aucun support. Ils voyagent à la vitesse de la lumière, désignés «C».
* En effet, il n'y a pas d'atomes ou de molécules pour interagir et modifier leur vitesse.
dans un médium:
* Lorsque les ondes EM voyagent à travers un milieu comme l'air, l'eau ou le verre, ils interagissent avec les atomes et les molécules du milieu.
* Cette interaction conduit à une réduction de la vitesse . La vitesse de la lumière dans un milieu est inférieure à «C» et est indiquée comme «V», où v =c / n (n est l'indice de réfraction du milieu).
* L'interaction provoque également l'absorption et la réémission des ondes EM par les atomes et les molécules, conduisant à:
* Atténuation: L'intensité de l'onde EM diminue lorsqu'elle se déplace à travers le milieu.
* Dispersion: Différentes longueurs d'onde de la lumière se déplacent à différentes vitesses dans le milieu, ce qui a provoqué la diffusion de l'onde (comme un prisme séparant la lumière blanche en ses couleurs).
en résumé:
Les ondes électromagnétiques possèdent à la fois des caractéristiques en forme d'onde et des particules. Leur nature de vague est évidente dans leur propagation à travers l'espace en tant que champs électriques et magnétiques oscillants, tandis que leur nature de particule est révélée dans les paquets d'énergie quantifiés appelés photons. Dans le vide, ils se déplacent sans entrave à la vitesse de la lumière, tandis que dans un milieu, ils interagissent avec les atomes et les molécules, entraînant une vitesse, une atténuation et une dispersion plus lents.
