Rayonnement

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Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par exemple : radioactivité α). Par conséquent, le transfert peut se réaliser dans le vide. L'exemple caractéristique de rayonnement est celui du soleil dans l'espace.

En physique, le terme radiation ou son synonyme rayonnement désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie sous forme de particules ou d'ondes électromagnétiques, ou d'ondes acoustiques. Il comprend les radiations électromagnétiques (ondes radio, infrarouge, lumière, rayons X, rayons gamma) ainsi que les rayonnements particulaires (particules alpha, bêta, neutrons).

Le terme de « rayonnement » désigne également l'énergie ainsi émise et propagée, qui est aussi appelée « énergie rayonnante ». On parle aussi de rayonnement lumineux, et de rayonnement calorique.

Le rayonnement est, avec la convection forcée et la convection naturelle, l'un des trois modes de transfert de chaleur.

Dans le sens commun, le terme « radiation » est associé à la radioactivité, cela concerne donc les rayonnements ionisants (rayons X, α, β, γ). L'irradiation consiste à être soumis à des rayonnements ionisants, alors que la contamination radioactive désigne l'absorption de matières radioactives qui provoquent une irradiation à l'intérieur de l'organisme. Un objet ou un corps irradié ne devient en général pas radioactif lui-même, à moins que l'irradiation n'ait provoqué la fabrication de noyaux instables (par exemple le combustible nucléaire est peu radioactif avant utilisation, mais très radioactif après).

Dans l'industrie nucléaire, les travailleurs sont munis d'instruments permettant de mesurer la dose quotidienne de rayonnement reçue par chaque individu.

[modifier] Utilisation du terme

Différentes expressions sont dérivées de la notion de rayonnement :

Le rayonnement culturel, désigne la diffusion d'une culture dans le monde.

Le rayonnement international d'un continent, d'un pays, d'une région, d'une ville désigne non seulement le rayonnement culturel, mais aussi le rayonnement dans le domaine économique, social,... : le rayonnement international de la ville de Lyon

Une « source de rayonnement » est un processus par lequel se produit la transformation d'une forme d'énergie en énergie rayonnante. Ce terme désigne également un système matériel (appareil, substance) susceptible d'effectuer cette transformation.

Un rayonnement « monochromatique » ou « simple » est défini par sa longueur d'onde lorsqu'il se propage dans la matière ou dans le vide. Un tel rayonnement transporte de l'énergie à la vitesse de la lumière. Mais cette énergie n'est pas directement mesurable sous sa forme rayonnante. Il faut la transformer pour la rendre mesurable. La transformation la plus facile est la transformation du rayonnement en chaleur.

Un rayonnement « complexe » est un rayonnement formé d'une somme de radiations simples, dont les longueurs d'ondes et les énergies peuvent être différentes. L'expérience classique d'Isaac Newton, qui donne de la lumière solaire un spectre de radiations « colorées » par réfraction à travers un prisme de verre, est la première en date à avoir mis en évidence la dispersion du rayonnement optique. La méthode du prisme est encore actuellement l'une de celles utilisées pour l'étude de la dispersion des radiations, c'est-à-dire pour la mesure de l'indice de réfraction d'un matériau en fonction de la longueur d'onde du rayonnement incident. Le spectre obtenu, domaine visible du spectre électromagnétique, est 'improprement' appelé spectre visible.

Un rayonnement « corpusculaire » ou « particulaire » est un rayonnement considéré comme formé essentiellement par des trajectoires de particules neutres ou électrisées. Les rayonnements particulaires sont souvent désignés par le mot rayonnement suivi d'un adjectif ou d'une lettre grecque rappelant la nature des particules constitutives (rayonnement alpha, béta, gamma). La notion de rayonnements corpusculaires est issue de l'étude des rayons issus des substances radioactives et l'analyse de la décharge électrique à travers les gaz raréfiés ont conduit à la découverte de rayonnements d'une toute autre nature que les radiations périodiques connues jusque-là.

Un rayonnement « électromagnétique » est un rayonnement caractérisé par des variations de champs électrique et magnétique. Les rayonnements électromagnétiques comprennent, par ordre d'énergie quantique croissante, les ondes hertziennes, les rayons infrarouges, la lumière visible, les rayons ultraviolets, les rayons X, les rayons gamma et les rayons cosmiques. La gamme de fréquences (ou de longueurs d'onde) constitue le spectre électromagnétique.
- Lumière : Le rayonnement infrarouge, radiation visible, rayonnement ultraviolet.
- Rayonnement gamma.

Le rayonnement « cosmique » en astronomie, est synonyme de radiation cosmique.

Le rayonnement « ionisant » désigne la radiation ionisante.

Le rayonnement continu de freinage (Bremsstrahlung), en astronomie et en électromagnétisme, est le rayonnement électromagnétique produit par la décélération ou l'accélération de particules chargées, lors de leur passage dans le champ électrique de noyaux ou d'autres particules chargées. Ce ralentissement de particules accélérées et notamment des électrons, par passage au voisinage de centres chargés produit un rayonnement électromagnétique explique le spectre continu des rayons X.

Le rayonnement « noir » est le rayonnement du corps noir. La loi de répartition du rayonnement noir, la loi de Planck, est la formule représentant la répartition spectrale de l'énergie du rayonnement entre les différentes longueurs d'onde qui y sont présentes.

Le rayonnement solaire, en météorologie, désigne la radiation solaire.

Le rayonnement terrestre, en météorologie, désigne le rayonnement émis par la Terre, y compris l'atmosphère.

Le rayonnement thermique, en thermodynamique, désigne le rayonnement électromagnétique provenant de la transformation d'énergie thermique (voir corps noir et infrarouge).