Rayonnement électromagnétique et applications médicales
Le document présente une vue d'ensemble du rayonnement électromagnétique, en se concentrant particulièrement sur les infrarouges et leurs applications. Il explique comment les corps chauds, tels que le soleil, les lampes ou le corps humain, émettent des infrarouges. Le spectre électromagnétique est divisé en trois domaines principaux : les ultraviolets, la lumière visible et les infrarouges.
Définition: Le rayonnement électromagnétique est une forme d'énergie qui se propage dans l'espace sous forme d'ondes.
Le texte souligne la relation entre la température d'un corps et l'intensité de son rayonnement. Plus la température augmente, plus le corps devient lumineux et la longueur d'onde d'intensité maximale diminue, ce qui entraîne un changement de la couleur émise.
Exemple: Un métal chauffé passe du rouge au blanc à mesure que sa température augmente.
Le document détaille ensuite les différentes parties du spectre électromagnétique :
-
Les ultraviolets (UV) :
- Longueur d'onde entre 10 et 400 nm
- Source naturelle principale : le soleil
- Sources artificielles : lampes UV
- Dangers potentiels : cancer de la peau, lésions oculaires
- Utilisations : désinfection et stérilisation de l'eau
-
Les rayons X :
- Longueur d'onde inférieure à 10 nm
- Plus pénétrants que les UV
- Applications en imagerie médicale : radiographie, tomodensitométrie, scanographie
Highlight: Les rayons X jouent un rôle crucial dans l'imagerie médicale moderne, permettant des diagnostics précis et non invasifs.
-
La lumière visible :
- Spectre perceptible par l'œil humain
- Longueurs d'onde entre 380 et 780 nm
-
Les infrarouges :
- Longueurs d'onde supérieures à 780 nm
- Utilisés dans les caméras à vision nocturne, les thermomètres médicaux et les caméras thermographiques
Exemple: La thermographie DITI (Digital Infrared Thermal Imaging) est utilisée pour le dépistage de certaines maladies, comme le cancer du sein.
Le document aborde également des aspects plus techniques :
- La conversion des degrés Celsius en Kelvin : T(K) = T(°C) + 273
Vocabulaire: Le Kelvin (K) est l'unité de base de température dans le Système International d'unités.
- La loi de Wien : λmax = B / T
Où λmax est la longueur d'onde d'intensité maximale en mètres, T est la température du corps en Kelvin, et B est la constante de Wien (2,9 x 10^-3 K.m)
Définition: La loi de Wien établit la relation entre la température d'un corps noir et la longueur d'onde du pic d'émission de son spectre électromagnétique.
Cette loi est fondamentale pour comprendre le fonctionnement des infrarouges et caméras thermographiques, car elle permet de relier directement la température d'un objet à la longueur d'onde de son rayonnement maximal.
