Que sont les ondes électromagnétiques?

Lumière, transmissions radio, micro-ondes… tous ces termes renvoient au même phénomène de propagation d’énergie : les champs ou ondes électromagnétiques.

Lorsqu’on lance un caillou dans l’eau, la perturbation provoquée par l’impact sur la surface de l’eau engendre une série de vagues visibles à l’œil, correspondant à la propagation de l’onde. Cette perturbation se déplace sans se déformer et sans emporter de matière avec elle. Elle peut donc transporter de l’information sans la modifier. Les ondes sont caractérisées par leur longueur, la longueur d’onde exprimée en mètre est la distance entre 2 oscillations (entre 2 sommets ou 2 creux de vagues) et leur fréquence, le nombre d’oscillations en une seconde exprimée en Hertz (Hz).

Les ondes électromagnétiques sont induites par la combinaison de deux perturbations l’une électrique et l’autre magnétique. Ces ondes se déplacent à la vitesse de la lumière : 300 000 km/seconde (3×108 m/s )

Plus la fréquence est élevée et plus petite sera la longueur d’onde, ces 2 mesures sont reliées par la formule :

fréquence (Hz) = 3×108 / longueur d’onde (m).

Une onde est donc caractérisée par sa fréquence ou sa longueur d’onde.

Le spectre électromagnétique classe les ondes électromagnétiques en fonction de leur longueur d’onde ou de leur fréquence, on distingue :

Fréquence Gamme Exemples d’applications 
0 Hz Champs statiques Electricité statique 
3-300 Hz Extrêmement basses fréquences (ELF) Réseau électrique et électroménager 
300 Hz à
30 kHz 
Fréquences intermédiaires Ecrans vidéo, chauffage par induction 
30 kHz à 300 GHz Radiofréquences Radiodiffusion, télédiffusion, téléphone mobile, four à micro-ondes, radars, communications par satellites. 
300 GHz à 385 THz Infrarouge Détecteurs anti-vol, Télécommandes 
385 THz à 750 THz Visible Soleil, lasers 
750 THz à 3 PHz Ultraviolet Soleil, photothérapie 
3 PHz à 30 PHz Rayons X Radiologie 
Au delà de 30 PHz Rayons gamma Physique nucléaire 

(Signification des préfixes utilisés : k=kilo=103, M=Méga=106, G=Giga=109, T=Téra=1012, P=Péta=1015)

Les ondes sont plus ou moins énergétiques. Leur énergie est proportionnelle à leur fréquence.

Les ondes électromagnétiques de très haute fréquence qui transportent beaucoup d’énergie sont dites ionisantes, notamment les rayons X et les rayons Gamma. Leur énergie est telle qu’elles sont capables de rompre les liaisons moléculaires et donc produire une ionisation.

Les radiofréquences sont des rayonnements non ionisants (NIR). L’énergie qu’elles transportent est beaucoup trop faible pour rompre les liaisons moléculaires.

Les radiofréquences peuvent, cependant, produire différents effets sur les systèmes biologiques, dont le mieux connu est l’effet thermique.