Ondes électromagnétiques : domaines spectraux : vrai ou faux et Memory

La relation fondamentale entre longueur d'onde et fréquence est \(c=\lambda\,\nu\).

Vrai — C'est la relation définie dans le cours liant \(c\), \(\lambda\) et \(\nu\).

La vitesse de la lumière dans le vide vaut environ \(3{,}00\times10^{8}\ \mathrm{m\cdot s^{-1}}\).

Vrai — Le cours donne cette valeur approchée pour \(c\).

Si la longueur d'onde \(\lambda\) augmente alors l'énergie d'un photon augmente.

Faux — Comme \(E=\dfrac{hc}{\lambda}\), une plus grande \(\lambda\) donne une énergie plus faible.

L'énergie d'un photon s'écrit \(E=h\nu\) ou \(E=\dfrac{hc}{\lambda}\).

Vrai — Le cours donne ces deux expressions équivalentes pour l'énergie d'un photon.

L'intensité lumineuse indique l'énergie de chaque photon.

Faux — L'intensité dépend du nombre de photons ; l'énergie par photon dépend de \(\nu\) ou \(\lambda\).

Une lumière verte de \(6{,}0\times10^{-7}\ \mathrm{m}\) a une fréquence proche de \(5{,}0\times10^{14}\ \mathrm{Hz}\).

Vrai — En utilisant \(\nu=c/\lambda\) on trouve environ \(5{,}0\times10^{14}\ \mathrm{Hz}\).

Les ondes radio ont des longueurs d'onde supérieures à environ \(1\ \mathrm{m}\).

Vrai — Le cours indique \(\lambda\gtrsim1\ \mathrm{m}\) pour les ondes radio.

Les micro-ondes ne chauffent pas, elles servent seulement à transmettre des données.

Faux — Le cours précise que les micro-ondes interagissent avec des dipôles moléculaires et provoquent un échauffement.

Le domaine visible s'étend d'environ \(380\ \mathrm{nm}\) à \(750\ \mathrm{nm}\).

Vrai — Le cours donne précisément cette fourchette pour le visible.

Les ultraviolets vont de \(10\ \mathrm{nm}\) à \(380\ \mathrm{nm}\).

Vrai — La borne indiquée pour l'UV dans le cours est bien \(\approx10\)–\(380\ \mathrm{nm}\).

Les rayons X ont des longueurs d'onde supérieures à \(10\ \mathrm{nm}\).

Faux — Le cours situe les rayons X entre \(0{,}01\) et \(10\ \mathrm{nm}\), donc pas au‑dessus de \(10\ \mathrm{nm}\).

Les rayons gamma ont des longueurs d'onde plus petites qu'environ \(0{,}01\ \mathrm{nm}\).

Vrai — Le cours indique \(\lambda\lesssim0{,}01\ \mathrm{nm}\) pour les rayons gamma.

Les ultraviolets peuvent provoquer des mutations et des brûlures.

Vrai — Le cours mentionne explicitement ces effets et la nécessité de protections.

Deux photons de même fréquence peuvent avoir des énergies différentes selon l'intensité.

Faux — L'énergie par photon dépend de la fréquence ; l'intensité concerne le nombre de photons.

Pour convertir des nanomètres en mètres, on multiplie par \(10^{9}\).

Faux — C'est une erreur fréquente : il faut multiplier par \(10^{-9}\) pour passer de nm en m.

La constante de Planck vaut environ \(6{,}63\times10^{-34}\ \mathrm{J\cdot s}\).

Vrai — Le cours donne cette valeur approchée pour \(h\).

Un photon visible a typiquement une énergie de l'ordre du mégaelectronvolt (MeV).

Faux — Les photons visibles ont des énergies de l'ordre de l'électronvolt (quelques eV), pas MeV.

Pour calculer la fréquence à partir de la longueur d'onde, on utilise \(\nu=\dfrac{c}{\lambda}\).

Vrai — C'est la formule directe obtenue de \(c=\lambda\,\nu\).

La vitesse de la lumière dans le vide dépend de la couleur (fréquence).

Faux — Dans le vide la vitesse \(c\) est la même pour toutes les fréquences selon le cours.