Une antenne capable d'émettre ou de recevoir des ondes électromagnétiques (EM). Parmi ces ondes électromagnétiques, on peut citer la lumière du soleil et les ondes reçues par votre téléphone portable. Vos yeux sont des antennes réceptrices qui détectent les ondes électromagnétiques à une fréquence spécifique. Vous voyez des couleurs (rouge, vert, bleu) dans chaque onde. Le rouge et le bleu ne sont que des fréquences d'ondes différentes que vos yeux peuvent détecter.
Toutes les ondes électromagnétiques se propagent dans l'air ou l'espace à la même vitesse. Cette vitesse est d'environ 671 millions de dollars par heure (1 milliard de kilomètres par heure). Cette vitesse est appelée vitesse de la lumière. Elle est environ un million de fois supérieure à celle des ondes sonores. La vitesse de la lumière s'écrirait dans l'équation « C ». Nous mesurerons la durée en mètres, en secondes et en kilogrammes. Des équations pour le futur dont nous devrions nous souvenir.
Avant de définir la fréquence, il faut définir ce que sont les ondes électromagnétiques. Il s'agit d'un champ électrique qui se propage à partir d'une source (antenne, soleil, tour radio, etc.). Un champ électrique se propageant dans un champ magnétique qui lui est associé. Ces deux champs forment une onde électromagnétique.
L'univers permet à ces ondes de prendre n'importe quelle forme. Mais la forme la plus importante est l'onde sinusoïdale. Celle-ci est représentée sur la figure 1. Les ondes électromagnétiques varient en fonction du lieu et du temps. Les variations spatiales sont illustrées sur la figure 1. Les variations temporelles sont illustrées sur la figure 2.
figure 1. Onde sinusoïdale tracée en fonction de la position.
figure 2. Tracez une onde sinusoïdale en fonction du temps.
Les vagues sont périodiques. Elles se répètent une fois par seconde en forme de « T ». Représentée sous forme de fonction spatiale, la longueur en mètres après répétition est donnée ici :
C'est ce qu'on appelle la longueur d'onde. La fréquence (notée « F ») est simplement le nombre de cycles complets qu'une onde effectue en une seconde (le cycle de deux cents ans est représenté par une fonction du temps, notée 200 Hz ou 200 hertz par seconde). Mathématiquement, voici la formule écrite ci-dessous.
La vitesse de marche dépend de la longueur de ses pas (longueur d'onde) multipliée par la fréquence de ses pas (fréquence). La vitesse de propagation des ondes est similaire. La vitesse d'oscillation d'une onde (« F ») multipliée par la longueur des pas effectués par l'onde à chaque période ( ) donne la vitesse. La formule suivante est à retenir :
En résumé, la fréquence mesure la vitesse d'oscillation d'une onde. Toutes les ondes électromagnétiques se propagent à la même vitesse. Par conséquent, si une onde électromagnétique oscille plus vite qu'une autre, l'onde la plus rapide doit également avoir une longueur d'onde plus courte. Une longueur d'onde plus grande signifie une fréquence plus basse.
Date de publication : 01/12/2023
