TPE Ondes Electromagnétiques

Introduction

Depuis environ 100 ans les hommes progressent en technologie ,les débuts du téléphone portable en 1940, l’invention de la télévision en 1884 et l'arrivée des technologie chargée d'améliorer notre quotidien tels que le micro onde et le réfrigérateur. Tout cela a favorisé le développement des ondes électromagnétiques non naturels contrairement à celles du soleil. Dont on ne parlera pas par la suite.

L’onde électromagnétique est un ensemble de particules, appelées photons, ils circulent pour former des ondes, sous forme d’énergie électromagnétique concentrée en un rayonnement qui se propage.

Attention les ondes ne véhiculent pas de matière, nous approfondirons cette notion plus tardivement.

Le travail personnel encadré ce déroulera en plusieurs grandes parties nous allons expliqué ce qu’est précisément une onde, comment elle se déplace, en quoi sont-elles utiles dans la vie quotidienne.

Ensuite nous aborderons la partie la plus importante, elle regroupe les ondes et le corps humain pour parlé des possibles maladies.

Et dans la dernière partie, nous verrons qu’il est possible de ce protégé des ondes notamment grâce une expérience où nous construirons un modèle réduit d’une cage de Faraday.

I) Les ondes dans leurs globalité

Comment les ondes se propagent-elles ?

Toutes les actions de la vie quotidienne comme utiliser son téléphone portable écouter la radio ou encore regarder la télévision, ont un point majeur en commun les ondes électromagnétiques.

Une onde électromagnétique est la combinaison de deux "perturbations", l'une est électrique, l'autre est magnétique.

Elle peut se représenter comme un flux d’énergie capable de se propager, dans le vide ou dans l’air, à la vitesse de la lumière (la célérité soit 3.00x108 m/s). Cette énergie est transportée dans l’environnement sous la forme d’un champ électrique et d’un champ magnétique variable d’où le qualificatif d’électromagnétiques. Les ondes électromagnétique transporte de l’énergie mais pas la matière. Ces ondes électromagnétiques ne sont pas visible a l’oeil nu. Hormis celle de la lumière, celle qui nous permet de voir. Il existe de multiple ondes les ultraviolets et infrarouges ainsi que les rayons X. Ces différentes ondes se distinguent notamment par leurs longueurs, la "longueur d’ondes" appelé lambda et noté “ƛ” et est mesuré en mètres . Pour comprendre ce que recouvre ce terme, on peut comparer les ondes à l’image des petites vagues créées par l’impact d’un caillou jeté dans un lac est assez parlante. Si la surface de l’eau est plate, la chute du caillou dans l’eau engendre à partir du point d’impact des cercles successifs qui s’agrandissent et peu à peu perdent en intensité. Ces cercles sont en fait des petites “vagues”. La longueur d’onde, c’est la distance qui sépare les sommets de deux petites vagues successives.

Une onde électromagnétique n’a pas besoins de support matériel c’est pour cela quelles peuvent se déplacé dans le vide, contrairement aux ondes sonores (vibration qui se propagent dans un milieu élastique).

2) La radiographie

La radiographie est un est une technique d’imagerie médical courante qui utilise les rayons X. Elle permet la visualisation d’un os, d’un organe ou de toute autre parti du corps, sur un écran d’ordinateur et peut ensuite être imprimé sur film photographique. Cet examen peut être potentiellement utilisé par toutes les spécialités médicales afin d’affiner un diagnostic.

Mais en général, les radiographies sont requises pour la recherche d’une fracture dans le cadre d’un traumatisme, pour l’étude des poumons au cours d’une radiographie thoracique ou pour visualiser l’abdomen au cours d’un cliché ASP ( Abdomen Sans Préparation ).

De plus, cet examen est un examen complètement indolore.

La radiologie utilise des rayons X qui sont émis par une source fixe. Les rayons sont regroupés en un faisceau de photons (grain de lumière) qui traversent un objet.

Selon qu'il s'agit de tissu (un ensemble de cellules) composant un organe dur (os) ou mou (muscle, peau, aponévrose, muqueuse, tendon, substance nerveuse etc.). Les rayons sont plus ou moins absorbés. Après avoir traversé les tissus composant le corps, les rayons X arrivent sur un film sensible situé de l'autre côté du patient.

À cet instant précis, les rayons X laissent une trace plus ou moins grise selon la densité des différents organes traversés.

C'est ainsi que les os absorbent plus les rayons X que les parties molles. C'est la raison pour laquelle ils apparaissent plus opaque et d'une tonalité plus blanche que les autres tissus de l'organisme.

On appelle rayons X les ondes électromagnétiques dont les fréquences sont comprises entre 1016 Hz et 1020 Hz. Les longueurs d'ondes sont de l'ordre de 10-8 à 10-12 m.

Le domaine des rayons X se situe entre l'ultra-violet et les rayons gamma.

3) Les Antennes-Relais

Aujourd’hui, de plus en plus d’antennes-relais apparaissent en France afin de faciliter les connexions de ses utilisateurs, en 2006, selon l’OMS, on comptait 1.4 millions d’antennes relais. Mais ces aménagements ne sont pas bénéfiques pour tous le monde. Une antenne relais appelé aussi “station de base” est un appareil qui émet et réceptionne des signaux électriques de communication mobiles qui sont convertit les signaux électriques en ondes électromagnétiques.

Le champ électromagnétique qui est généré par les antennes relais a était pris en compte afin de limiter son exposition aux habitations le plus proches. Celui-ci est situé à “‘une distances supérieures à plusieurs fois sa longueur d'onde, il s'agit alors d’un champ lointain ou “zone de diffraction de Fraunhofer” selon son nom scientifique.

En champ lointain, les champs électriques (E) et magnétiques (H) sont liés

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