Difficultés à s'imaginer la lumière.

[Zaku]

Bonjour à tous

Je me suis rendu compte concernant la lumière que dans la théorie je retiens plus ou moins ce que c'est mais du fait qu'il y a encore de grosses zones d'ombres dans ma tête j'ai besoin que l'on éclair ce vaste sujet.

Je voulais savoir ce qu'était la lumière, ce qui justifie ses effets ? Et comment se fait-il qu'elle se déplace aussi vite ?
Quand on parle d'ondes électromagnétiques on est encore sur le sujet de la lumière (en quoi sont liés le spectre visible, les ondes radios et les rayons gamma) ? Qu'est-ce que la longueur d'onde et que se passe-t-il à ses différentes échelles ?

Comment se fait-t-il que certaines ondes traversent la matière (ondes radio) et d'autres non (lumière) ?

Désolé, je suppose que certaines choses peuvent paraître évidentes pour certains mais j'ai vraiment du mal à lier toutes ces notions et en conséquence je n'arrive pas à m'imaginer le tout.
Merci d'avance pour vos éventuelles réponses.
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[phys4]

Les premières ondes EM qui ont été étudiées étaient la lumière, sans savoir évidemment en quoi elles consistaient.
Il a fallu attendre le 18ème siècle pour être sur qu'elle ait une vitesse, car la propagation est tellement rapide que certains pensaient à une transmission instantanée.

La découverte de la propagation comme ondes sont dues aux travaux de Young, Fresnel, Fizeau qui montrèrent qu'il s'agissait d'oscillations transversales et polarisables.
Faraday se doutait d'une origine électrique mais il faut attendre Hertz et Maxwell pour en avoir la preuve. Dès lors, la vitesse apparait directement liée aux constantes électriques.
Donc à la fin du 19ème siècle, la nature de la lumière est connue et l'on découvre progressivement la gamme des ondes radio, tandis que l'on complète le spectre lumineux avec les infrarouges et les ultraviolets.
Avec l'arrivée des rayons X un peu plus tard, la gamme des longueurs d'onde s'étend de quelques km à à un dix millième de micromètre.

Cette gamme extraordinairement vaste, se traduit par des propriétés variées :
les plus longues traversent presque tous les matériaux sauf les métaux, mais peut les contourner aisément.
Leur interaction est du type macroscopique est s'interprète par les constantes électriques des matériaux.

les plus courtes (radar) traversent plus difficilement et ne peuvent plus contourner les obstacles.

A partir des infrarouges, l'interaction passe progressivement du caractère électrique au caractère atomique : les niveaux d'énergie des molécules et atomes interviennent.
Nous avons alors un type d'interaction tout à fait différent.
Il y a peu de matériaux transparents car les ondes sont couramment absorbées et réémises, fait important pour la vision.

En suite en allant vers les rayons X, les objets redeviennent à nouveau transparents car les rayons interagissent plutôt avec des niveaux d'énergie élevés.

C'est un tableau très rapide pour un sujet trop étendu. Je vous invite donc à poser des questions précises sur la partie de ce domaine qui vous intéresse le plus.
AU revoir.

[Zaku]

Merci pour cette réponse.
Effectivement c'est un sujet vaste qui requiert une réponse en bonne et due forme, tu aurais des ouvrages ou documentaires à me conseiller ?

[phys4]

L'ensemble du sujet correspond à plus d'une année de cours d'université.

Je vous donne quelques références en électromagnétisme et optique, mais c'est encore loin de couvrir le sujet.
http://www.fresnel.fr/perso/soriano/...CM20121124.pdf
http://users.polytech.unice.fr/~alif...isme_cours.pdf
http://www-liphy.ujf-grenoble.fr/IMG...quel3p_ch1.pdf

Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Zaku]

Merci pour toutes ces réponses