Physique: Chapitre 1: II Flashcards
La nature de la lumière
D’après la physique quantique, la lumière peut être considérée à la fois comme une onde électromagnétique et comme des particules transportant une certaine quantité d’énergie, les photons.
La nature ondulatoire de la lumière
La lumière provenant d’une source lumineuse quelconque (soleil, étoiles, lampe …) est formée d’une multitude d’ondes électromagnétiques, y compris des radiations monochromatiques (d’une même couleur) que l’on voit dans un arc-en-ciel. Une onde électromagnétique est une perturbation qui se propage dans une direction déterminée. Cette perturbation est composée de deux vibrations : celle d’un champ électrique et celle d’un champ magnétique. Sa longueur d’onde λ est la longueur entre deux crêtes successives de l’onde (en nanomètres, nm). Sa fréquence (en hertz, Hz) est le nombre de ces vibrations par seconde. Toutes les ondes électromagnétiques se propagent à la même vitesse qui est, dans le vide, exactement : 299 792 458 m/s, très proche de 300 000 km/s. Il existe une relation entre c, la vitesse de la lumière, la fréquence f et la longueur d’onde λ : c = f x λ Avec: c : vitesse de la lumière dans le vide soit 300 000 km/s f : la fréquence de l’onde en Hertz λ : longueur d’onde du rayonnement électromagnétique (en nm, ou m) Vous devez connaître les principaux rayonnements du spectre électromagnétique, avec leur longueur d’onde, et leur intérêt ou applications.
La nature particulaire de la lumière et l’énergie des photons
L’énergie des photons est donnée par la relation de Max Planck : E = h x f Équation dans laquelle : E est l’énergie d’un photon en Joule (J) h est une constante universelle, appelée constante de Planck qui est égale à : h = 6,63 × 10-34 J s. f est la fréquence de la longueur d’onde en Hertz (nombre d’ondes/seconde) D’après la relation c = f x λ, on peut alors écrire : E = h x c/λ Vous devez être capable d’utiliser les deux formules de ce chapitre, en faisant attention à utiliser correctement les unités (nanomètres, etc …)
