2. Champs statique et alternatif de hautes et basses fréquences : le spectre électromagnétique
La caractérisation d'un champ électromagnétique se fait par sa fréquence ou la longueur d'onde de son rayonnement.
La fréquence est le nombre d'oscillations ou de cycles par seconde.
La longueur d'onde est égale à la distance entre un point d'une onde et son homologue sur l'onde suivante.
Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d'onde est courte et inversement.
Il existe des champs magnétiques statiques qui restent constants au cours du temps. C'est le cas des aimants. Le champ magnétique terrestre est aussi un champ statique créé par les mouvements du noyau de la Terre. Il est de l'ordre de 50uT en France. Un champ statique, qui a donc une fréquence nulle, peut toutefois être intense.
Pour illustrer ce phénomène, l'AFSSET a présenté un diagramme plaçant différentes sources en fonction de leur intensité et permettant de comparer tout particulièrement les champs magnétiques du corps humain avec les champs magnétiques artificiels :
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Intensité du champ en Tesla |
1 |
10 -5 |
10 -7 |
10 -8 |
10 -9 |
10 -11 |
10 -13 |
10 -15 |
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Activité |
IRM |
Terre |
Bruit environnemental |
Voiture à 50 m |
Battements cardiaques adultes |
Battements cardiaques d'un foetus |
Cerveau adulte |
Cerveau foetus |
Il existe également des champs alternatifs caractérisés en fonction de leur fréquence.
Les champs d'extrêmement basse fréquence sont ceux allant jusqu'à 300 Hz - par exemple le courant électrique. Le courant alternatif va créer un champ variable dans le temps, le courant changeant de sens à intervalles réguliers, par exemple 50 cycles par secondes (50 Hertz) pour le courant dans les pays européens .
Les champs de moyenne fréquence 300 Hz à 10 MHz sont engendrés par certains appareils électriques (écrans d'ordinateur, antivols).
Les radiofréquences sont comprises entre 10 MHz et 300 GHz (domaine hertzien et ultrahertzien) et sont le fait de la radio, de la télévision, du radar, des téléphones portables ou des fours à micro-ondes. L'intensité de ces champs se mesure également en watts par mètre carré (W/m²) soit la densité de puissance.
Au-delà se situent les rayonnements ionisants Les ondes électromagnétiques sont transportées par des particules énergétiques appelées « quanta ». Plus la fréquence est haute plus l'énergie véhiculée est importante. L'énergie peut être suffisamment élevée pour briser les liaisons intra et intermoléculaires. C'est notamment le cas des rayons gamma émis par les substances radioactives, les rayons cosmiques et les rayons X. Ils sont appelés « ionisants ». Les autres rayonnements qui n'ont pas suffisamment d'énergie et n'ont pas cette capacité sont dits « non ionisants ».
Pour plus de facilité de compréhension, l'ensemble de ces rayonnements peut être présenté de manière synthétique sous la forme du spectre électromagnétique :
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Rayonnement |
Fréquence |
Gamme |
Exemples d'applications |
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Non Ionisant |
0Hz |
Champs statiques |
Aimants, IRM |
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3-300Hz |
Extrêmement basses fréquences (EBF) |
Réseau électrique et électroménager |
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300 Hz à 30 kHz |
Fréquences intermédiaires |
Écrans vidéo, chauffage par induction |
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30 kHz à 300 GHz |
Radiofréquences |
Radiodiffusion, télédiffusion, téléphone mobile, four à micro-ondes, radars, communications par Satellites |
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300 THz à 385 THz |
Infrarouge |
Détecteurs antivol, Télécommandes |
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385 THz à 750 THz |
Visible |
Soleil, lasers |
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750 THz à 3 PHz |
Ultraviolet |
Soleil, photothérapie |
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Ionisant |
3 PHz à 30 PHz |
Rayons X |
Radiologie |
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Au-delà de 30 PHz |
Rayons gamma |
Physique nucléaire |
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k=kilo=10 3 , M =Méga=10 6 , G=Giga =10 9 , T=Téra =10 12 , P=Pêta =10 15 Source : Fondation Santé et radio fréquences |
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