1. Fréquence de l'onde électromagnétique:
* ondes basse fréquence (ondes radio, micro-ondes): Ces ondes sont généralement importantes par rapport aux atomes en matière. Ils interagissent faiblement, ce qui fait osciller les électrons dans les atomes. Cela conduit à l'absorption de l'énergie des vagues, chauffant le matériau.
* vagues à haute fréquence (lumière visible, ultraviolet, rayons X, rayons gamma): Ces ondes ont des longueurs d'onde comparables ou plus petites que la taille atomique. Ils interagissent fortement avec la matière, conduisant à une variété de phénomènes:
* Absorption: L'énergie des vagues est absorbée par le matériau, des électrons excitants à des niveaux d'énergie plus élevés. Cela peut entraîner un chauffage ou même une ionisation (éliminer les électrons des atomes).
* Réflexion: L'onde rebondit de la surface du matériau. L'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion.
* Réfraction: La vague change de direction lorsqu'elle passe d'un milieu à l'autre. La vitesse de la lumière dans différents matériaux affecte l'angle de réfraction.
* diffusion: L'onde est déviée dans plusieurs directions par les atomes du matériau. Ceci est responsable de la couleur bleue du ciel.
* diffraction: La vague se plie autour des coins ou des obstacles. Cet effet est plus prononcé pour les vagues avec des longueurs d'onde plus courtes.
2. Propriétés du problème:
* Transparence: Les matériaux transparents permettent aux ondes électromagnétiques de les traverser. En effet, les atomes dans les matériaux transparents ont des niveaux d'énergie qui ne correspondent pas à l'énergie de la vague entrante.
* opacité: Les matériaux opaques absorbent ou reflètent les ondes électromagnétiques, les empêchant de passer.
* Conductivité: Les matériaux avec une conductivité élevée, comme les métaux, reflètent les ondes électromagnétiques très efficacement. En effet, les électrons libres dans le matériau peuvent osciller en réponse à l'onde, créant un champ électrique réfléchissant.
3. Interaction avec les particules chargées:
* Les ondes électromagnétiques peuvent interagir avec les particules chargées en matière. Cette interaction peut conduire à:
* Effet photoélectrique: Les électrons sont émis par le matériau lorsqu'il absorbe les photons (particules légères) d'énergie suffisante.
* diffusion compton: Les photons perdent de l'énergie lors de la diffusion d'électrons libres.
* Production de paires: Les photons à haute énergie peuvent être convertis en une paire d'électrons-Positron.
en résumé:
L'interaction des ondes électromagnétiques avec la matière est un phénomène complexe qui dépend de la fréquence de l'onde, des propriétés du matériau et des interactions avec les particules chargées dans le matériau. Cette interaction peut conduire à une variété d'effets, notamment l'absorption, la réflexion, la réfraction, la diffusion, la diffraction et la création d'autres particules.
