Vitesse, fréquence et longueur d'onde

Une onde qui voyage

La lumière est une onde électromagnétique : elle correspond à la propagation dans l'espace d'un champ électrique et d'un champ magnétique qui oscillent, sans transport de matière. Dans le vide, elle se déplace à la célérité c = 3,00 x 10^8 m/s, une valeur record : rien ne va plus vite.

Trois grandeurs liées

Une onde lumineuse est caractérisée par :

• sa période T (en secondes) : durée d'une oscillation complète
• sa fréquence f = 1/T (en hertz, Hz) : nombre d'oscillations par seconde
• sa longueur d'onde lambda (en mètres) : distance parcourue par l'onde pendant une période

Ces grandeurs sont liées par la relation fondamentale :

lambda = c / f soit c = lambda x f

Grandeur	Symbole	Unité
Longueur d'onde	lambda	m
Fréquence	f	Hz
Célérité	c	m/s

Exemple

Une lumière rouge de longueur d'onde lambda = 700 nm = 700 x 10^-9 m a une fréquence : f = c / lambda = (3,00 x 10^8) / (700 x 10^-9) ~ 4,3 x 10^14 Hz

Piège classique

Attention : quand la lumière passe du vide (ou de l'air) à un autre milieu (eau, verre), sa vitesse et sa longueur d'onde changent, mais sa fréquence reste constante. C'est la fréquence, et non la longueur d'onde, qui caractérise une couleur de manière universelle.