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République algérienne démocratique Ministère de l’enseignement supérieur et de

République algérienne démocratique Ministère de l’enseignement supérieur et de la Recherche scientifique Centre universitaire BELHADJ BOUCHAIB-Ain Témouchent Institut des sciences et de la technologie Département : Génie électrique Spécialité : télécommunications Module : Télécommunication et applications. Chargé de cours : Monsieur MERADI . Réalisé par : BERKANE ASSMAA IKRAM Année2019/2020 1 Plan de travail : 1/Introduction 2/Historique du spectre électromagnétique 3/Les types de rayonnement électromagnétique :  3.1/Les ondes radio  3.2/Les micro-ondes  3.3/Les rayons infrarouges.  3.4/La lumière visible  3.5/Les rayons ultra violets  3.6/Les rayons X  3.7/Les rayons gamma 4/Grandeurs physique caractéristiques :  4.1/Présentation  4.2/Unité  4.3/Relations  4.4/Utilisation 5/Domaine de spectre électromagnétique 6/spectre lumineux 7/spectre d’émission 8/spectre d’absorption 2 1/Introduction 2/historique de télécommunication :  2.1/origines de télécommunication  2.2/télégramme et téléphone 3/Technique des télécommunications :  3.1/Principes  3.2/Médias de transmission  3.3/Emetteur et récepteur  3.4/Partage du média de transmission  3.5/Traitement du Signal  3.6/Système de télécommunication 4/Application :  4.1/Voix et son  4.2/Image et vidéo  4.3/Texte et donnée Des autres applications :  Radar  Radionavigation  Confidentialité 5/Conclusion 3 1/Introduction : Le spectre électromagnétique est le classement des rayonnements électromagnétiques par fréquence, longueur d'onde dans le vide ou énergie photonique. Le spectre électromagnétique s'étend sans rupture de zéro à l'infini. Pour des raisons tant historiques que physiques, on le divise en plusieurs grandes classes, dans lesquelles le rayonnement s'étudie par des moyens particuliers. La spectroscopie ou spectrométrie est l'étude expérimentale des spectres électromagnétiques par des procédés, d’observation et de mesure avec décomposition des radiations en bandes de fréquences idéalement étroites. La spectroscopie s'intéresse en général au spectre d'absorption ou au spectre d'émission d'un objet. 2/Historique : Jusqu'au XIXe siècle, la seule partie du spectre électromagnétique qui était connue était le spectre visible ou spectre optique. Si le phénomène d'arc-en-ciel était connu des 4 premiers humains, ce n'est qu'au XVIIe siècle que Newton a mis en évidence le fait que la lumière blanche peut être décomposée en diverses couleurs. Le terme spectre, signifiant « apparence immatérielle », « illusion » s'appliquait, au XVIIe siècle, à tous les phénomènes optiques qu'on ne s'expliquait pas. Synonyme de couleur accidentelle, il servait pour les impressions rétiniennes du contraste simultané ou successif aussi bien que pour les irisations vues au bord d'un objet regardé à travers un prisme. Newton l'employa une seule fois pour présenter ses expériences en optique dans son article de 1671. Ayant expliqué que la lumière blanche est « un mélange hétérogène de rayons différemment réfrangibles » (op. cit., p. 3079) et que les couleurs ne sont pas des qualifications de la lumière, comme on l'estimait depuis Aristote, mais des propriétés originales, différentes dans chaque rayon ; que les moins réfrangibles sont de couleur rouge, et les plus réfrangibles sont d'un violet profond, et cette association de propriétés ne peut être brisée par aucun moyen (op. cit., p. 3081) ; que les transmutations de couleurs ne se produisent que lorsqu'il y a mélange de rayons. Ce sont ces couleurs de mélange, et non celles séparées par le prisme, qui sont illusoires, fugaces et apparentes. Dès lors, Newton utilise toujours l'expression « couleurs prismatiques », laissant le spectre pour les phénomènes douteux ou inexpliqués. Mais l'usage d'appeler ces couleurs « spectrales » persiste, alimenté et promu par les opposants à la théorie physique de la lumière comme Goethe suivi par Schopenhauer. En 1800 William Herschel découvre de façon plutôt fortuite l'existence d'une radiation lumineuse non-visible, le rayonnement infrarouge. L'année suivante, le physicien allemand Johann Wilhelm Ritter prolonge le spectre électromagnétique connu du côté des courtes longueurs d'onde en mettant en évidence l'existence du rayonnement ultraviolet. L'interprétation de la lumière comme la propagation d'une onde électromagnétique est due à James Clerk Maxwell dans les années 1860, qui prédit également l'existence d'ondes électromagnétiques de toutes les fréquences possibles, se déplaçant toutes dans le vide à la vitesse de la lumière c. Les travaux du physicien Heinrich Hertz permettent la découverte en 1886 des ondes hertziennes, dites aussi ondes radio, qui étendent encore le spectre électromagnétique en deçà de l'infrarouge dans le domaine des basses fréquences ou des grandes longueur d'onde. Les expériences sur les tubes électroniques permettent à Wilhelm Röntgen de mettre en évidence l'existence d'un nouveau type de rayonnement, de plus courte longueur d'onde que l'ultraviolet, les rayons X. La dernière portion du spectre électromagnétique, les rayons gamma, commence à être explorée au début du XXe siècle avec les travaux de Paul Villard et William Henry Bragg. 3/Les types de rayonnement électromagnétique : 3.1/ Les ondes radio : Une onde radioélectrique, communément abrégée en onde radio, est une onde électromagnétique dont la fréquence est inférieure à 300 MHz, Les ondes ayant la plus petite fréquence du spectre. Elles transportent peu d'énergie. Les micro-ondes, un type d'ondes radio, peuvent faire vibrer les particules et en augmenter la température. Utilisation: radio, télévision, four à micro-ondes, cellulaire 5 3.2/les micro-ondes : Les micro-ondes sont des rayonnements électromagnétiques de longueur d'onde intermédiaire entre l'infrarouge et les ondes de radiodiffusion. Utilisation: transmissions par satellite, par téléphone cellulaire et par internet; four à micro-ondes 3.3/Les rayons infrarouges : Les rayons infrarouges ont une longueur d’onde légèrement plus grande que le rouge visible. Bien qu'ils soient invisibles, il est possible de percevoir la chaleur qu'ils transmettent. Utilisation: télécommande à distance, communication avec les satellites 3.4/La lumière visible : C'est le seul type d'onde électromagnétique visible par les êtres humains. C'est un ensemble des six couleurs (rouge, orange, jaune, vert, bleu, violet) qui composent la lumière blanche. Utilisation: éclairage, laser, photographie, écrans d'ordinateurs 3.5/Les rayons ultraviolets : Le rayonnement ultraviolet est un rayonnement invisible qui émet dans la gamme de longueur d'onde de 100 à 400 nanomètres (nm). Un nanomètre représente un milliardième de mètre. Il a une longueur d'onde plus courte que la lumière visible et contient plus d'énergie Ils sont invisibles pour l'être humain, mais certains animaux sont en mesure de les percevoir. Ils transportent une plus grande quantité d'énergie que la lumière visible. Ils permettent la synthèse de la vitamine D par nos cellules. Ils font bronzer, mais ils peuvent causer le cancer de la peau. Utilisation: traitement de certaines maladies, stérilisation d'instruments chirurgicaux 3.6/Les rayons X : Les rayons X sont une forme de rayonnement électromagnétique à haute fréquence constitué de photons dont l'énergie varie d'une centaine d'eV (électron-volt), à plusieurs MeV Ils transportent une grande quantité d'énergie. Ils peuvent traverser des objets ou des substances. Une exposition prolongée provoque des brûlures et des cancers. Utilisation: radiographie, inspections des bagages 3.7/Les rayons gamma : Un rayon gamma désigne le rayonnement électromagnétique à haute fréquence d'un photon dont la longueur d'onde est inférieure à environ une dizaine de nanomètres (<10−8 m ), ce qui correspond à des fréquences supérieures à environ 30 pétahertz (>3 × 1016 Hz ). Ils transportent une très grande quantité d'énergie. Ils traversent des objets ou des substances très facilement. Ils sont très dangereux: ils peuvent causer des brûlures, des cancers et des mutations génétiques. Utilisation: traitement du cancer, conservation des aliments Références 4/grandeurs physiques caractéristiques: 4.1/Présentation : 6 Un rayonnement électromagnétique peut se considérer soit comme une onde progressive, soit comme un ensemble de particules. Si on le considère comme une onde, on peut le décomposer, selon la transformation de Fourier, en une somme d'ondes monochromatiques, dont chacune est entièrement décrite par deux grandeurs physiques : 1. son amplitude, 2. sa fréquence ou sa longueur d'onde, grandeurs corrélées par la célérité de l'onde. Si on le considère comme un ensemble de particules, chacune d'entre elles est entièrement décrite par son énergie. La répartition des énergies et leur somme obéissent aux lois statistiques. 4.2/unité :  la fréquence, notée F F ou v, υ s'exprime en hertz (Hz) dans le Système international d'unités (SI) ;  la pulsation, notéeω w, s'exprime en radian par seconde (rad/s) dans le SI ;  le nombre d'onde, aussi appelé pulsation spatiale, est noté κ κ et s'exprime en radian par mètre (rad/m) ;  la longueur d'onde notéeλ , s'exprime en unités de longueur (en mètres (m) dans le SI) ;  l'énergie des photons, notéeΕ , s'exprime en joules (J) dans le SI, mais aussi couramment en électron-volt (1 eV = 1,602 176 53×10−19 J). 4.3/Relations : On posede la définition comme onde à la définition comme particule , par les relations suivantes : Ε=hυ= h Τ = hc λ  où h est la constante de Planck: h ≈ 6,626 070 040 × 10−34 J s ≈ 4,135 667 662 × 10−15 eV s, La longueur d'onde dépend de la célérité de la lumière dans le milieu de propagation. Si celui-ci n'est pas précisé, c'est la longueur d'onde dans le vide λ=c υ où c est la vitesse de la lumière dans le videc cc= 299 792 458 m s−1 (cette valeur est exacte, du fait de la définition actuelle du mètre) Sinon λ= c nv υ  où nν est l'indice de réfraction dans le milieu à la fréquence ν, uploads/s3/ telecommunication-et-applications.pdf