BIOPHYSIQUE RADIATIONS ELECTRO-MAGNETIQUES Connaissances essentielles du cours I.

BIOPHYSIQUE RADIATIONS ELECTRO-MAGNETIQUES Connaissances essentielles du cours I. INTRODUCTION A. Nature ondulatoire (Young, Fresnel) - Mis en évidence par les expériences de diffraction et d'interférences (vu en T.S.). - Une radiation électromagnétique monochromatique est caractérisée par: - sa fréquence ? en hertz ( Hz) ou en s-1 - sa période T = 1/? T en s - sa célérité c dans le vide c = 3.108 m.s-1 1 - sa longueur d'onde ? dans le vide ? = c.T = c/? ? en m, ? en Hz, c = 3.108 m.sRemarque: ? est souvent exprimée en µm, nm et Å B. Nature corpusculaire - Explique l'effet photoélectrique, l'effet Compton. - Une radiation électromagnétique transporte de l'énergie - Selon Planck, les échanges d'énergie entre une radiation électromagnétique et la matière se fait par «paquets» ou quanta d'énergie . - A une radiation électromagnétique de fréquence ?, on définit un quantum d'énergie E = h.? E en J, ?en Hz ou s-1, h constante de Planck h = 6,64.10-34 J.s - Einstein, en 1905, introduit la notion de photon: Un photon est une particule: - non chargée - de masse nulle - se déplaçant à la vitesse de la lumière c = 3.108 m.s-1 - transportant un quantum d'énergie E A une radiation électromagnétique monochromatique de fréquence ?, on associe des photons d'énergie c E = h .? = h . h, constante de Planck h = 6,64.10-34 J.s , E en joule (J), c en m.s-1, ? en m ? o Si ? est exprimé en A , l'énergie du photon en eV s'exprime par E ( eV ) = 6,6.10 -34 × 3.10 8 o soit ? (A) × 10 -10 × 1,6.10 -19 E ( eV ) = 12400 , relation de DUANE et HUNT ? Un faisceau de radiations électromagnétiques monochromatiques est caractérisé par son flux ?, énergie transportée par unité de temps, exprimée en J.s-1 ou Watt II. CLASSIFICATION DES RADIATIONS ELECTROMAGNETIQUES On peut les classer selon la longueur d'onde ou l'énergie du photon associé Ondes hertziennes 10 µm < ? < 3 km Ephoton < 0,12 eV Rayons I.R 0,8 µm < ? < 1000 µm 10-3 eV < Ephoton < 1,5 eV Radiations visibles 0,4 µm( 400 nm) < ? < 0,8 µm( 800 nm) 1/7 1,5 eV < Ephoton < 3,0 eV ...