Les ondes radiofréquences et les ondes hyperfréquences
Les champs électriques et magnétiques à basse fréquence
Spectre électromagnétique
Caractéristiques physiques de base
Le spectre visible constitue la limite entre les rayonnements ionisants très actifs (rayons X, rayons cosmiques) de fréquence supérieure et les rayonnements non ionisants, beaucoup plus bénins, de fréquence inférieure
Rayonnements non ionisants
Tout la lumière visible
Rayonnement infrarouge
Radiofréquences
Ondes hyperfréquences
Ondes de radiotéléphonie mobile
Télévision
Radio en modulation de fréquence
Radio en modulation d'amplitude
Ondes courtes
Champs à la fréquence du courants industriels
Les champs électromagnétiques sont présents partout dans notre environnement et dans l'espace où nous vivons et travaillons
La plupart de ces champs sont d'origine humaine
En général, l'énergie de ces champs s'atténue rapidement avec la distance
Dans l'environnement, les niveaux naturels de ces champs sont assez bas
Rayonnements non ionisants (RNI)
Tous les rayonnements et champs du spectre électromagnétique qui ne possèdent pas assez d'énergie photonique pour ioniser la matière
Les RNI ne peuvent pas céder suffisamment d'énergie à une molécule ou un atome pour en modifier la structure en lui enlevant un ou plusieurs électrons
La frontière entre les rayonnements ionisants et non ionisants est ordinairement fixée à une longueur d'onde d'environ 100 nanomètres (ce qui correspond à 12,4 eV en énergie photonique)
Comme toute autre forme d'énergie, les RNI ont le pouvoir d'agir sur les systèmes biologiques, avec des effets qui peuvent être insignifiants, nocifs à différents degrés ou encore bénéfiques
Le principal mécanisme d'interaction est l'effet thermique
Dans la zone basse fréquence du spectre des champs de forte intensité peuvent induire des courants dangereux dans le corps
Les mécanismes d'interaction des champs de faible intensité demeurent inconnus
Champ électrique (E)
Exprimé en volts par mètre (V/m)
Champ magnétique (H)
Exprimé en ampères par mètre (A/m)
Dans la gamme des basses fréquences, le champ magnétique est souvent exprimé par la densité de flux (ou induction magnétique) B, dont l'unité SI est le tesla (T)
Rayonnement
Énergie transmise par des ondes
Ondes électromagnétiques
Ondes d'énergie électrique et magnétique, un mouvement ondulatoire étant défini comme la propagation d'une perturbation dans un milieu physique
Un changement du champ électrique est accompagné d'un changement du champ magnétique et vice versa
Paramètres des ondes électromagnétiques
Fréquence (f)
Longueur d'onde (λ)
Intensité de champ électrique
Intensité de champ magnétique
Polarisation électrique (P)
Vitesse de propagation (c)
Vecteur de Poynting (S)
Fréquence
Nombre de cycles complets décrits par le champ électrique ou magnétique en un point donné en une seconde (Hz)
Longueur d'onde
Distance entre deux crêtes ou deux creux consécutifs
La fréquence (f), la longueur d'onde (λ) et la vitesse de propagation (v) sont liées par la formule : v = fλ
Le champ électrique est perpendiculaire au champ magnétique et la direction de propagation est normale aux plans formés des deux champs
La vitesse de propagation d'une onde électromagnétique dans l'espace est égale à la vitesse de la lumière
Permittivité (ϵ)
Mesure l'interaction du milieu avec le champ électrique
Perméabilité (μ)
Mesure l'interaction avec le champ magnétique
Les substances biologiques ont une permittivité très différente de celle du vide, qui dépend de la longueur d'onde (surtout dans la gamme des radiofréquences) et du type de tissu
La perméabilité des substances biologiques est égale à celle du vide
Lorsqu'une onde électromagnétique rencontre un objet, une partie de l'énergie incidente est réfléchie, une autre partie est absorbée, et le reste est transmis
La répartition de l'énergie entre les trois parties dépend de la fréquence et de la polarisation du champ, ainsi que des propriétés électriques et de la forme de l'objet
La superposition des ondes incidente et réfléchie peut donner lieu à des ondes stationnaires et à une répartition spatiale irrégulière du champ
Des ondes stationnaires se forment souvent aux alentours des objets métalliques parce qu'ils provoquent une réflexion totale de l'onde incidente
Rayonnement électromagnétique
Lorsqu'une onde électromagnétique rencontre un objet, une partie de l'énergie incidente est réfléchie, une autre partie est absorbée, le reste est transmis
Répartition de l'énergie
Dépend de la fréquence et de la polarisation du champ, ainsi que des propriétés électriques et de la forme de l'objet
Champ proche et champ lointain
En champ proche, l'exposition doit être caractérisée tant par le champ électrique que par le champ magnétique. En champ lointain, un seul des deux champs suffit
Facteurs à considérer pour décrire l'exposition à des champs RF
Exposition en champ proche ou en champ lointain
En champ proche, il faut disposer des valeurs de E et de H ; en champ lointain, une seule des deux valeurs suffit
Variation spatiale de l'intensité du champ ou des champs en cause
Polarisation du champ, c'est-à-dire direction du champ électrique par rapport à la direction de propagation de l'onde
Rayonnement ultraviolet (UV)
Type de rayonnement optique dont la longueur d'onde est plus courte que celle de la lumière visible et dont les photons ont une plus grande énergie