Les ondes électromagnétiques

[inviteed465dd5]

Bonjour,

Je me pose quelques questions par rapport aux ondes électromagnétiques...

Tout d'abord, plus la longueur d'onde est petite, plus celle-ci possède de l'énergie et peut donc être potentiellement dangereuse pour l'homme, juste?

Si je regarde le spectre électromagnétique:
Je constate que la lumière visible a une plus petite longueur d'onde que les micro-ondes (Wi-FI par exemple).
La lumière visible serait-elle donc plus dangereuse pour l'homme que le wifi ou les ondes émises par le four à micro ondes.Ces mêmes ondes permettant de faire chauffer l'eau contenue dans les aliments?!

Qu'en est-il de tout cela?


Merci!
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[inviteede7e2b6]

il en est que , et c'est connu depuis prés d'un siècle, les OEM sont séparées en deux grandes catégories :

les rayonnements NON IONISANTS dont l'effet sur le corps humain n'est que thermique , donc non dangereux à des puissance "raisonnables"

les rayonnements IONISANTS dont l’énergie du photon peut casser des molécules , notamment celles d'ADN , causant de graves lésions.

on considère que la frontière se trouve aux premiers UV dont on sait que l'abus peut créer des maladies de peau , voir des cancers.

[inviteed465dd5]

Ok, c'est bien ce qui me semblait.
Tu dis: "non dangereux à des puissance "raisonnables"". Par puissances tu entends fréquences?

Une question persiste, même si on est dans le domaine du rayonnement non ionisant:
La lumière visible serait-elle donc plus dangereuse pour l'homme que le wifi ou les ondes émises par le four à micro ondes?

[inviteede7e2b6]

je parle de puissance...

la lumière visible à forte puissance est surtout dangereuse pour les yeux : il ne faut pas regarder le soleil en face.

le ouifi , compte tenu de la puissance ridicule, ne présente aucun risque

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteed465dd5]

Donc ce serait la puissance d'une onde qui ferait en sorte qu'elle soit dangereuse?
Quel est le lien avec la longueur d'onde?

(Je ne suis pas scientifique même si je m'y intéresse, je cherche à me documenter)

[inviteede7e2b6]

il est connu que le transfert de puissance est plus élevé quand la fréquence augmente

vois la formule de Plank sur l'énergie du photon.

pour plus de détails : un bon cours de physique.

encore une fois , ça n'est pas la puissance , mais la FRÉQUENCE qui cause le danger par ionisation

[inviteed465dd5]

Si j'ai bien compris:

La longueur d'onde va permettre de classer les ondes (ionisantes ou non).

Ensuite en fonction de cela, il y aura la puissance.
Exemple le laser: en fonction de la longueur d'onde, sa couleur peut varier. Il est possible d'avoir un laser rouge très puissant comme un laser violet mmoins puissant que le dernier?

[JPL]

Toutes les ondes électromagnétiques peuvent être dangereuses si la puissance est trop forte, mais pas par le même mécanisme : mets-toi dans le faisceau d'un radar (micro-ondes) et tu vas cuire !

Le problème des UV, X et gammas est légèrement différent. À faible ou très faible intensité la probabilité qu'ils provoquent des dégâts sur des molécules n'est pas nul. Mais on considère qu'en dessous d'un certain seuil cette probabilité est suffisamment faible pour être négligeable. Mais c'est pour cela par exemple qu'on limite au maximum les examens radiologiques.

[obi76]

Bonjour,

il faut bien scinder deux choses. L'énergie d'un photon, qui effectivement est d'autant plus élevé que sa fréquence est élevée. La puissance du signal, qui est l'énergie transmise par seconde (auquel cas, plus la puissance est élevée, plus la quantité de photon émise par seconde est élevée).

Comme l'a dit PIXEL, pour devenir ionisant et avoir un impact sur l'ADN, ou la rétine, par exemple, il faut que l'énergie d'UN photon soit suffisamment élevé. Il faut donc que sa fréquence le soit aussi. C'est le cas des UV : plus on en reçoit, plus la dégradation de l'ADN qui y est exposé est importante.

Pour le wifi, les photons sont très, très peu énergétique, ne sont pas ionisants (et de loin), et en plus la puissance émise est ridicule. Aucun risque de ce coté là.

Pour les microondes, ce n'est pas ionisant, c'est un transfert de puissance entre les rayons émis (très puissants pais photons très faiblement énergétiques : donc il y en a énormément), mais l'eau prélève une partie de cette énergie et la convertit en chaleur.

[invitecb7c417d]

Bonjour DrMouse, à puissance EM égale, il faut moins de surface pour une + petite longueur d'onde du flux de photons pour atteindre la même t°. Après, + la longueur d'onde est petite et + elle pénètre en profondeur : d'où le fait que les UVs peuvent casser de l'ADN à l'intérieur des cellules et couches de cellules épidermiques. Donc si la même puissance était des ondes radios, ça chaufferait à peine (même pas mesurable ?) que la couche la + superficielle de la peau. Mais ça, c'est pour un rayonnement monochromatique. Dans la pratique, on a un mélange spectrale, c'est pour ça que l'on parle de rayonnement de corps noir (par exemple : le Soleil ou de l'acier chauffé à blanc). Sinon, il faut considérer la matière cible, qui ne réagit pas pareille si par exemple c'est un conducteur électrique (du métal) ou isolant (du plastique) et ça dépend des atomes et molécules présentes.

Je compare souvent ça à un jeu de clés (les longueurs d'ondes précisément) qui agissent différemment sur telle ou telle type de matière, exemple des µondes avec l'eau ; qui n'agit bien souvent que là dessus en les faisant "vibrer" dans un four µonde, la puissance est donc transmise à chauffer de l'eau d'un aliment.

Edit : grillé

[Pio2001]

Bonjour,
On peut tenter une analogie : les rayonnement est comme un déluge, et les photons sont comme des gouttes d'eau.

La longueur d'onde représente le type de goutte d'eau : radio, micro-ondes = bruine, crachin. Visible = gouttes de pluie. UV = grésil. X = grêle. Gamma = averse de cailloux.
Plus la longueur d'onde est petite plus l'énergie d'un photon, prise individuellement, est élevée.

La puissance représente l'intensité du déluge (l'intensité lumineuse pour le visible).

Les rayonnements ionisants sont dangereux parce que les photons, pris un par un, sont si énergétiques qu'ils peuvent casser les molécules. C'est une averse de cailloux. Même si l'averse est modérée, un seul caillou peut tuer.

Pour les rayonnements non ionisants, les gouttes sont sans danger, sauf s'il en tombe une telle quantité qu'on finit noyé.

Une particularité pour laquelle l'analogie ne fonctionne pas : les micro-ondes réagissent avec l'eau et la chauffent en profondeur.
Les ondes radio de plus grande longueur (FM, grandes ondes...) traversent la matière sans l'échauffer notablement, et celles de petite longueur chauffent seulement la surface (infra-rouges, visible...).

[inviteed465dd5]

Je vous remercie beaucoup, cela m'aide à voir vraiment clair dans tout cela!

Ce que j'en ai retenu:
Deux paramètres peuvent faire en sorte qu'une onde soit dangereuse ou non:

Le fait qu'elle soit ionisante ou non. Cela aura différents effets (la première une influence sur l'ADN par exemple, l'autre un effet thermique).

Ensuite, pour une même longueur d'onde (d'où fréquence) la puissance émise peut varier. Dans le cas d'une onde non ionisante avoir des effets thermiques plus forts ou non.
Puissance qui dépend de l'amplitude de l'onde, pouvez-vous me le confirmer?

[inviteed465dd5]

Autre petite question importante pour moi:

Pourquoi les ondes wi-fi peuvent traverser les murs alors que la lumière produite par une LED non? De quoi cela dépend-t-il?

[JPL]

C'est à cause de leur longueur d'onde plus élevée. Un mur n'est pas très opaque pour les fréquences utilisées dans le wifi, la téléphonie, la radio.

[Pio2001]

Puissance qui dépend de l'amplitude de l'onde, pouvez-vous me le confirmer?

Sans aller chercher le terme mathématique exact, est-il bien clair que la "puissance" de l'onde n'est rien d'autre que la quantité d'ondes reçues ? Dans le cas de la lumière, la quantité de lumière, forte ou faible ?

[CURIOSUS23]

En résumé :
La puissance d'un rayonnement électromagnétique, est proportionnelle au nombre de photons émis par unité de temps, donc par seconde.
L'énergie d'un photon étant proportionnelle à la fréquence du rayonnement, à puissance égale, il faudra donc beaucoup plus de photons pour une fréquence basse (infra-rouge), que pour une fréquence élevée (ultra-violet).
La relation entre l'énergie du photon et la fréquence du rayonnement est la formule de Planck :
E = hv
avec :
E = énergie du photon en Joules (ou mieux dans ce cas en ev (électron-volt) avec 1ev = 1,6 10-19 Joules
h = constante de Planck = 6,62606957 x 10-34 J.s
v = fréquence en hertz

Pour que le rayonnement devienne ionisant, il est nécessaire que l'énergie du photon dépasse un certain seuil (rayons gammas)

[CURIOSUS23]

D'autre part, l'ionisation n'est qu'une réaction atomique, qui se caractérise par l'éjection ou la capture d'un électron par un atome. Elle a lieu lorsque l'énergie du photon incident est supérieure à l'énergie de liaison de l'électron dans l'atome considéré.
Ainsi, les UV sont ionisants, et donc à fortiori les X.
A des énergies supérieures, au dessus d'un certain seuil, les photons provoquent des réactions nucléaires, par éjection d'un proton ou d'un neutron, et dans ce cas, il y a modification du noyau, et celui-ci peut devenir radioactif.

Par exemple, l'Azote 14 qui perd un neutron devient Azote 13 qui est radioactif avec une période de 10 mn.

[noir_ecaille]

Un point granonatriofère

Il n'y a pas que les UV et plus hautes fréquences qui soient ionisants.

En effet d'un point de vue chimique, certaines configurations cristallographique ou moléculaires rendent propice les changements de couche électronique -- y compris ionisations. Cela dépend notamment de l'environnement de l'électron et de la configuration résultant pour le nuage électronique.

C'est ce qui permet à nos pigments rétiniens de réagir à certains intervalles du spectre "visible", autant que d'être potentiellement dégradable à ces même longueurs d'onde, surtout face aux faisceaux lumineux cohérents ! Dans la même veine, les chlorophylles ont deux pics de sensibilités + un couplage avec les carotènes ; ce qui permet à nos plantes vertes d'exploiter même la plage 500-530 nm (couleur verte). Des compléments d'information sur ce fil.

Plus tout le reste !

La photochimie, un vaste domaine...