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La lumière : qu'est-ce ? |
La "lumière" peut être décrite sous la forme d'une onde ou sous la forme d'une particule (le photon). Ces deux notions se sont imposées pour décrire correctement l'interaction de la "lumière" avec des structures solides ou des atomes. Ce que nous appelons communément la "lumière" se réfère en fait à la gamme visible de l'émission d'un Soleil. Mais le Soleil, comme la plupart des étoiles, émet dans une gamme beaucoup plus étendue de longueur d'onde.
Le rayonnement électromagnétique est constitué par un champ électrique et un champ magnétique (dont le vecteur est perpendiculaire au champ électrique) qui oscillent. Une onde est définie par la fréquence de cette oscillation et l'amplitude du champ électrique (l'amplitude du champ magnétique peut être négligée pour ce qui nous intéresse).
Longueur d'onde λ et fréquence ν sont reliées par l'équation : 
où c est la vitesse de la lumière. Donc, plus une longueur d'onde est grande plus la fréquence est petite.
L'énergie d'une onde est donnée par : E = hν
où h est la constante de Planck (h=6,6 10-34 J.s). Donc, plus la fréquence est petite (grande longueur d'onde) plus l'énergie de l'onde est petite.
La distribution de l'énergie émise en fonction de la longueur d'onde (ou de la fréquence) s'appelle un spectre.
Le spectre électromagnétique s'étend de façon continue des rayons gamma (très courte fréquence, très grande énergie) au domaine des ondes radio de très grandes longueurs d'onde. Le tableau suivant donne le nom des différents domaines et leurs limites en longueur d'onde.
| Nom du domaine spectral | Longueur d'onde |
| Gamma - X (dur) | <0,1 nm |
| X (mous) | 0,1 - 10 nm |
| Extrême UltraViolet (EUV) | 10 - 120 nm |
| UltraViolet (UV) | 120 - 400 nm |
| Visible | 400 - 800 nm |
| Infra-Rouge (IR) | 800nm - 1 mm |
| Radio | >1 mm |
Noms et limites (en longueur d'onde) des différents domaines spectraux. L'abbréviation classique des différents domaines est aussi indiquée avec le nom.
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