Ondes électromagnétiques : ça capte ?

Depuis toujours, communiquer à distance est un défi pour la civilisation humaine. Du phare d’Alexandrie à la mise en place du téléphone optique ou à l’invention du code de Samuel Morse, à celle de la radio, le GPS... L'enjeu est d’échanger des messages le plus loin possible et le plus vite possible, avec une qualité optimale.

Pythagore, Galilée et le phénomène des ondes 

Pythagore établit une correspondance entre la vibration des cordes et les sons qu’elles produisent, mais sa découverte reste dans l’oubli jusqu’au XVI^e siècle. Galilée met en parallèle le nombre de vibrations d’une corde et les sons émis, selon sa longueur, sa masse, sa tension.

Quelques définitions sur les ondes 

• Qu’est-ce qu’une onde ? C’est le déplacement d’une perturbation. Dans un récipient rempli d’eau, on lance une pierre. A la surface, des cercles concentriques se forment à partir du point d’impact, vers les bords. C’est une onde mécanique, qui a besoin d’un support pour se propager. On peut obtenir des ondes dans un liquide, un gaz (air), un solide (corde)...  
• Qu’est-ce qu’une fréquence ? En secouant les cordes à des vitesses différentes, les secousses forment des vagues. Plus les oscillations sont répétées, plus la fréquence est élevée. Cette dernière se mesure en hertz : « 100 Hz » indique 100 oscillations par seconde.

La lumière est-elle un flux de particules ou une onde ?  

Le débat fait rage entre Isaac Newton et Christiaan Huygens, mais il faut attendre l’expérience de Thomas Young, avec l’expérience de la double fente, pour pouvoir trancher. Plus tard, l’expérience de Maxwell qui souhaite rapprocher le magnétisme de l’électricité, révèle la correspondance entre les deux et définit la lumière comme une onde électromagnétique. La vitesse étant calculée à 300 000 km/ seconde. 

Le spectre électromagnétique 

C’est l’ensemble des différentes ondes électromagnétiques, à des fréquences différentes. On distingue :

• les ondes radio : télévision, téléphone... 
• les micro-ondes : wi-fi, radar... 
• les infrarouges : télécommandes, découpe laser... 
• la lumière visible 
• l'ultra-violet 
• les rayons x 
• le rayon Gama