Un peu de Science pour comprendre le monde moderne
Saison 1 – Pour débuter
Bernard Remaud
S1- Ep 1
Les ondes
bernard.remaud@univ-nantes.fr https://www.un-peu-de-physique.fr
La chaîne YouTube Le blog
2
© Sarayut Thaneerat | Dreamstime.com)
Les ondes … une actualité brûlante
3
Les ondes … bénéfiques
• Soigner par les ondes électromagnétiques pulsées
• Les effets thérapeutiques des ondes
• Les ondes de forme
La biorésonance neutralise les agresseurs qui surchargent le corps et répare les dommagesqu’ils causent. © Regumed.d
Un stimulateur d'endorphine par ondes millimétriques
« (Méthode) découverte par hasard par
des soldats russes, qui ont constaté
qu'ils se sentaient mieux lorsqu'ils se
trouvaient près d'antennes radars qui
utilisaient des ondes millimétriques,
5G
Pour ou contre
?
Peut-être cancérogène ?
Effets à long terme sur la
santé ?
Effets psychologiques (sur les enfants en
particulier)
Halte à la croissance portée
par la technologie
5G : La Science dans l’arène ?
Et l’énergie ? Obsolescence
programmée
Société de contrôle et de
Science dans l’arène
Rôles des grands groupes capitalistes
Problèmes de Santé
Problèmes de choix de société
4
Se faire une opinion
L’opinion est quelque chose d’intermédiaire entre la
connaissance et l’ignorance
(Platon)
« La science elle-même est plus robuste que jamais dans ses démonstrations, prédictions et applications, mais on peut en effet parler d’une crise de
dévalorisation du savoir et de l’expertise ».
Mathias Girel - Journal du CNRS
5
6
• Caractériser les ondes (et les champs)
• Comment les ondes interagissent avec la matière (vivante)
• Les ondes dans notre environnement
• Les effets des ondes, en particulier de la téléphonie mobile
(y compris la 5G)
7
Les ondes – comment ça marche
8
Qu’est-ce qu’une onde?
➢ une perturbation d'un milieu (de l'eau par exemple) ou d’un champ (un champ électrique par exemple)
➢ qui se propage de proche en proche (effet domino)
➢ sans transport global de matière (uniquement transfert d'énergie)
L’exemple des ronds dans l’eau
9
Quels sont les principaux types d’ondes ?
Comment les caractériser ?
Comment agissent-elles sur la matière, sur le vivant?
Sont-elles dangereuses ou bénéfiques ? Les questions qui se posent ?
Les ondes: à quoi çà sert ?
• A transporter de l’énergie (Ex le Soleil, le four à microondes)
• A transporter de l’information (Ex Le son, les ondes radio)
• A détecter (Ex le radar, l’échographie)
10
En résumé
• Une onde est une perturbation qui se propage, en ne
transportant que de l’énergie
11
Les paramètres des ondes 2 visions
Point fixe, évolution au cours du temps Période, fréquence
Source wikipedia
Temps fixe, évolution dans l’espace
Vitesse, longueur d’onde
Ondes de surface
12
Les paramètres des ondes 2 visions
Point fixe, évolution au cours du temps Période, fréquence
Temps fixe, évolution dans l’espace
Vitesse, longueur d’onde Ondes de volume (pression) – le son
temps pression
distance
• La fréquence F ou (ν) : nombre
d’oscillations par seconde, se mesure en Hz, kHz, MHz (du nom de Hertz)
Les paramètres des ondes
Liée à
l’énergie pour les ondes e-m
Conditionne l’interaction avec la matière
• La période T : inverse de la fréquence, se mesure en seconde, microseconde
• La longueur d’onde (λ) : distance entre 2 crêtes, se mesure en mètres (km, mètre, nanomètre)
• La vitesse de propagation V de la perturbation (pas la vitesse des particules), se mesure en m/s, km/s.
13
14
Exemple le son :
• V= 340 m/s (air)
La fréquence du « la » F= 440 Hz
Longueur d’onde λ = V/ F = 0,77 m
• V = 1300 m/s (corps humain)
La fréquence d’un échographe F= 2,6 MHz (2,6 10 6 Hz) Longueur d’onde λ = V/ F = 0,5 mm
Les 3 paramètres des ondes (suite)
Pour observer un fœtus, quelle longueur d’onde est la plus adaptée?
Principe
La longueur d’onde est déterminante pour l’interaction d’une onde avec un objet
Longueur d’onde ≈ taille de l’objet
15
En résumé
• Une onde est une perturbation qui se propage, en ne transportant que de l’énergie
• Caractériser une onde (fréquence, longueur d’onde, vitesse,
énergie)
16
• Les ondes qui se propagent dans un milieu (air, eau, solide…)
Ce sont les ondes sonores (dans les fluides) et plus généralement les ondes mécaniques
• Les ondes qui peuvent se propager dans le vide : Ce sont les ondes de champ
Les 2 grands types d’ondes
17
En résumé
• Une onde est une perturbation qui se propage, en ne transportant que de l’énergie
• Caractériser une onde (fréquence, longueur d’onde, vitesse, énergie)
• Ondes mécaniques → ondes de champ
18
Les ondes mécaniques
19
• Les ondes mécaniques (sonores): un support matériel (solide, liquide ou gazeux)
• Longitudinales/Transversales
• De surface/ de volume
Les 2 grands types d’ondes: ondes mécaniques
20
Les ondes sonores
Emission Transmission avec
amortissement/réflexion Réception
Ce sont des ondes de pression longitudinales (vibrations dans le sens de la propagation)
La voix humaine : variations de pression de 1/100 000 de la pression atmosphérique
λ
V
L’amplitude de l’onde est le paramètre
déterminant pour calculer l’énergie transportée
par l’onde
21 Les ondes sonores
2 types d’émission
Le son
Emission ordonnée
Quelques fréquences sont Le bruit blanc
Emission désordonnée
Toutes les fréquences sont émises de manière
incohérente
22 Les ondes sonores
2 types de réception
Ordonnée (résonante) Les fréquences sont transformées en une autre forme d’énergie (mécanique)
Désordonnée
Toutes les fréquences sont
absorbées : les ondes sont
transformées en chaleur
23 Des ondes lentes (<6 km/s):
• Le son: onde compression, en première approximation, plus le milieu est dense plus la vitesse est rapide
Les ondes sonores
Phase du milieu
Nature du milieu Vitesse du son (m/s)
Gazeux
Dioxyde de Carbone (CO 2 ) 260
Oxygène 320
Air 330
Helium 930
Hydrogène 1 270
Liquide
Mercure 1 450
Eau douce 1 460
Eau de mer 1 520
Bois de pin 3 320
2021-2022 Un peu de Physique pour comprendre le monde moderne - débutant
24 De fréquences allant de 1 Hz à plusieurs Mhz
• Limitées par l’inertie des molécules qui oscillent
• Plus la fréquence est haute plus le parcours est faible Les ondes sonores - mécaniques
Type de sons Fréquences
Infra Sons Secousses sismiques Quelques Hz
Sons audibles
Voix parlée (fréquence fondamentale)
Homme 100 - 150 Hz
Femme 200 - 300 Hz
Enfant 300 - 450 Hz
Instruments
Trompette 190 - 990 Hz Violon 200 – 2 650 Hz Clarinette 75 – 1 800 Hz
Piano 27 – 4 150 Hz
Orgue 16 – 16 000 Hz
Ultrasons
Chauve-souris Orientation 20 000 – 120 000 Hz
Dauphins
Communication 250 – 50 000 Hz Orientation 40 000 – 150 000
Hz Echographie
Profonde 1,5 à 4,5 Mhz Superficielle (peau) 7 Mhz
http://www.cyberphon.ish- lyon.cnrs.fr/
25 Les ondes sonores
Peuvent avoir des effets dévastateurs (tremblements de terre, ondes de choc…)
Mais Ne sont pas inquiétantes:
• On perçoit le milieu, même si on ne les perçoit pas
Elles permettent de visualiser des concepts, valables pour toutes les ondes
• Longueur d’ondes, fréquence, vitesse, énergie
• Emission-réception : ordonnée ou désordonnée
26
En résumé
• Une onde est une perturbation qui se propage, en ne transportant que de l’énergie
• Caractériser une onde (fréquence, longueur d’onde, vitesse, énergie)
• Ondes mécaniques → ondes de champ
• Les ondes matérielles (son) se propagent dans un milieu. Leurs émissions peuvent être désordonnées ou résonantes. A la
réception, elles ont transformées en chaleur ou en énergie
mécanique
Les champs de forces connus et leurs ondes
Champs et ondes
27
28
Les champs électrique et magnétique
Un aimant crée un champ de forces magnétiques
Une charge électrique crée un champ de forces électriques
Un courant continu dans un fil
- Champ magnétique (loi d’Ampère) - Pas de champ électrique
http://ressources.unisciel.fr/
À l’origine des forces électriques et magnétiques
Un champ est une propriété de l’espace autour
d’une source
électrique ou
magnétique
Les champs électrique et magnétique
Comment les mesure-t-on :
• Champ électrique en volts par mètre (V/m)
• Champ magnétique en Teslas (µT en général) 58 µT
à latitude 50°
29
30
Ne pas confondre ondes et champs Champs magnétique ou électrique :
Ligne à haute tension
Créés par des courants continus ou lentement variables (basses fréquences comme le courant alternatif à 50 Hz)
Ondes électro-magnétiques
Four à microondes
Créés par des courants de hautes fréquences (Plus de 100 000 Hz)
- Voir la suite du cours
Ondes ou champs ?
Qui émet quoi ?
31
Les champs et leurs effets
32
Champs électrique et magnétique et vie quotidienne
proportionnel à la tension
proportionnel à l’intensité
33 Propriétés des courants de très basse fréquence
(comme le courant électrique 50Hz)
Champs électrique et magnétique et vie quotidienne
Voir : « Champs électromagnétiques d’extrêmement basse fréquence : Les effets sur la santé » Direction générale de la santé (DGS) - 2014
34
Valeur champ électrique
Valeur champ magnétique
Champ
magnétique
terrestre 47 µT
Champs électrique et magnétique et vie quotidienne
Champ magnétique d’un appareil IRM 3 à 10 Teslas
A 30 cm 0,25 et 1 V/m 0,01 µT et 0,05 µT
Et Linky ?
Limite légale 87 V/m et 6,25 µT
Source ANFR
35
36
Et les éoliennes ?
Exemple : puissance de crête 2 MWc
Sortie de l’éolienne
- Tension 700 V
- Intensité 3 000 A (env.)
- Alternatif fréquence variable
Sortie du transformateur
- Tension 20 000 V - Intensité 100 A (env.) - Alternatif 50 Hz
Caractéristiques proches d’une ligne moyenne tension (entre 15 000 et 30 000 volts)
Comment se construit une norme de sécurité ?
Voir le site ANSES.fr
37
38
• Une onde est une perturbation qui se propage, en ne transportant que de l’énergie
• Caractériser une onde (fréquence, longueur d’onde, vitesse, énergie)
• Ondes mécaniques → ondes de champ
• Les ondes matérielles (son) se propagent dans un milieu. Leurs émissions peuvent être désordonnées ou résonantes. A la réception, elles ont transformées en
chaleur ou énergie mécanique
• Les appareils électriques alimentés en courant alternatif sont sources de champs magnétique et électrique découplés, de courte portée.
En résumé
Cancer du sein,
Effets sanitaires - ANSES
39
40
Les ondes de champ (électromagnétiques)
41
Les ondes de champ électro-magnétique (1) Un aimant (magnétisme) qui bouge dans un circuit crée du courant électrique (la dynamo)
Un courant électrique crée un champ magnétique (moteur
électrique)
42
Un courant électrique alternatif dans un fil crée
➢ Un champ électrique oscillant
➢ Un champ magnétique oscillant
Les 2 champs oscillants peuvent être couplés et créer une onde électro- magnétique qui se propage à la vitesse de la lumière (Maxwell 1850)
Les ondes de champ électro-magnétique (2)
Les 2 grands types d’ondes : ondes de champ
Les ondes électromagnétiques : une découverte progressive
• La lumière est une onde: le prisme (Newton 1650)
• L’électromagnétisme (Maxwell 1860)
• Les ondes radio détectées par Hertz (1870-80)
• Les rayons X (1895, Roentgen)
43
44
Les ondes de champ électro-magnétique (2) Oscilllation électro-magnétique – JM Maxwell (1850)
- Dans le vide, elles sont éternelles (se propagent à l’infini)
- Pas de support matériel (mort de la théorie de l’éther, Michelson1881) - Vitesse invariante dans le vide pour tous les référentiels (299 792 458
m/s)
Des ondes qui ont voyagé pendant des milliards
d’année
(Photo Istock)45
En résumé
• Une onde est une perturbation qui se propage, en ne transportant que de l’énergie
• Caractériser une onde (fréquence, longueur d’onde, vitesse, énergie)
• Ondes mécaniques → ondes de champ
• Les ondes matérielles (son) se propagent dans un milieu. Leurs émissions peuvent être désordonnées ou résonantes. A la réception, elles ont transformées en chaleur ou énergie mécanique
• Les appareils électriques alimentés en courant alternatif sont sources de champs magnétique et électrique découplés, de courte portée.
• Les ondes électromagnétiques (champs électrique et
magnétique couplés) se propagent dans le vide à la vitesse de
la lumière
Le spectre des ondes électromagnétiques (1)
Les Ondes e-m ne peuvent échanger l’énergie que par paquets (photons) Énergie d’un photon = h F
(h = 4,135 10-15 eV⋅s)- Ondes radio 1 photon = 0,000 000 01 eV - Ondes Wi-Fi 1 photon = 0,000 01 eV
- Rayon X 1 photon = 1 000 eV
- Photon cosmique 1 photon = 450 000 000 000 000 eV
https://electromagneticworld.blogspot.com/
46
47
Le spectre des ondes électromagnétiques (2)
Limite aux hautes fréquences (taille de l’atome, création paire e
-e
+)
Quelles limites vers les basses et hautes fréquences ?
De plus en plus difficile à
émettre et à recevoir
(notion de quart d’onde)
48
Le spectre des ondes électromagnétiques (3)
Un spectre encombré, convoité et presque
saturé
49
En résumé
• Une onde est une perturbation qui se propage, en ne transportant que de l’énergie
• Caractériser une onde (fréquence, longueur d’onde, vitesse, énergie)
• Ondes mécaniques → ondes de champ
• Les ondes matérielles (son) se propagent dans un milieu. Leurs émissions peuvent être désordonnées ou résonantes. A la réception, elles ont transformées en chaleur ou énergie mécanique
• Les appareils électriques alimentés en courant alternatif sont sources de champs magnétique et électrique découplés, de courte portée.
• Les ondes électromagnétiques (champ électrique et magnétique couplés) peuvent se propager dans le vide à la vitesse de la lumière
• Le spectre électromagnétique couvre des échelles de 10 16 en
fréquences ; la lumière visible est une toute petite fenêtre en
fréquences
50
Émission/réception
des ondes de électromagnétiques
Les ondes électromagnétiques
Emission Transmission avec
amortissement/réflexion Réception
2 types (principaux) d’émission/réception
• Désordonnée (analogue bruit blanc)
• Ordonnée (résonante)
51
Sources d’ondes électromagnétiques ? Sources ordonnées/ désordonnées
Sources naturelles/ artificielles ? Ondes radio
- Radio FM - Ordinateurs - Téléphones
mobiles
Ondes Infra-rouges
Corps et mobilier en équilibre thermique à 20° C (300° K)
Ondes visibles
Soleil ou imitations Leds
Ondes radio
Univers à 2,3°K Rayons gamma (quelques)
Radioactivité des corps humains (Potassium)
52
Emission Réception
53 Les ondes électromagnétiques : émission/réception
Le corps « noir » Chaleur
Désordonnée →
Exemple : le Soleil Exemple : panneau solaire
thermique
54
Le « corps noir » parfait
Corps « noir » creux qui :
- Absorbe toutes les radiations venant de l’extérieur (graphite ?)
- Température à l’équilibre T
On observe la « lumière » de l’intérieur par un petit trou.
La couleur (fréquence) dépend de la température
T=800°
T=600°
T=950° T=1300°
Tout corps à température absolue non nulle, émet des ondes électromagnétiques
Les fréquences émises ne dépendent que de la température en K (Kelvins, degrés Celsius + 273)
Le corps « noir »
La température mesure l’agitation des molécules : source de l'émission des ondes électromagnétiques
55
56
Le corps « noir » Tout corps émet des ondes électromagnétiques
• 5 800 K : le soleil (et les étoiles en général, peuvent monter à 20 000 degrés)
• 2 800 K : la lampe à incandescence (tungstène)
• 2 000 K : l’acier en fusion
• 1 500 K : flamme d’une bougie
• 310 K : corps humain
• 2,7K : l’univers actuel
Dans le visible, la couleur correspond à la longueur d’onde d’intensité la plus
grande (Loi de Wien)
57
La Loi de Planck
la conversion de l’énergie thermique d'un corps
« chaud » en énergie électromagnétique
Loi de Planck
𝐼 0 𝜈 = 2ℎ𝜈 3 𝑐 2
1 𝑒 𝑘𝑇 ℎ𝜈 −1
𝜈 en Hz T en Kelvins
L’aire sous les courbes est liée à
la puissance émise
58
Le rayonnement du corps noir
Loi de Wien λ 𝑀𝑎𝑥 = 2,9 10 −3
λ en mètre 𝑇
T en Kelvins
Un corps « noir » émet avec une longueur d’onde dominante qui lui donne sa « couleur ».
Impression visuelle selon la température
Soleil
T = 5 800° K λ
𝑀𝑎𝑥= 0,5 10
-6m Lumière visible
Corps humain T = 310° K
λ
𝑀𝑎𝑥= 0,9 10
-5m Infra-Rouge
Univers T = 2,7° K
λ
𝑀𝑎𝑥= 1,1 10
-3m
Ondes radio
59
Le soleil comme corps « noir »
- Le soleil n’est pas un corps noir parfait
- Son rayonnement est filtré en partie par l’atmosphère terrestre
60
Réception désordonnée → chaleur L’énergie des ondes électromagnétiques absorbées dans un milieu se
transforme en chaleur.
Processus inverse de l’émission par le corps noir
https://designmag.fr/
61
En résumé
• Une onde est une perturbation qui se propage, en ne transportant que de l’énergie
• Caractériser une onde (fréquence, longueur d’onde, vitesse, énergie)
• Ondes mécaniques → ondes de champ
• Les ondes matérielles (son) se propagent dans un milieu. Leurs émissions peuvent être désordonnées ou résonantes. A la réception, elles ont transformées en chaleur ou énergie mécanique
• Les appareils électriques alimentés en courant alternatif sont sources de champs magnétique et électrique découplés, de courte portée.
• Les ondes électromagnétiques (champ électrique et magnétique couplés) peuvent se propager dans le vide à la vitesse de la lumière
• Le spectre électromagnétique couvre des échelles de 10
16en
fréquences ; la lumière visible est une toute petite fenêtre en fréquences
• Tout corps à température non nulle (> -273° C) émet des ondes électromagnétiques dans un spectre de fréquences qui
dépend uniquement de sa température
Émission Réception
62 Les ondes électromagnétiques : émission/réception
Exemples : Antennes, Led, … Exemples : Téléphone mobile, panneaux photovoltaïques
Ordonnée →
Émission/réception à des fréquences précises (longueurs d’onde)
63
Émission ordonnée/résonante
Les émissions résonantes se caractérisent par des fréquences bien déterminées
Émission par un corps
chaud
Émission par
résonance
64
Émission ordonnée/résonante
Les antennes
Transitions électroniques (nucléaires)
Wikipedia–antenne radioélectrique doublet
Wikipédia, Chetvorno—Travail personnel, CC0
Rendement maximum → antenne demi-onde
𝐿 longueur de l’antenne 𝐿 (𝑚è𝑡𝑟𝑒) =
1,5𝐹(𝑀𝐻𝑧)
Antenne alimentée par un courant alternatif de haute fréquence
Radio Ondes longues (1,5 kHz) → L = 1000 m ; FM (100 MHz) → L = 1,5 cm ; téléphone mobile (3 GHz) → L= 0,5 mm
En Mécanique quantique, les électrons ont des niveaux d’énergie bien spécifiques (discrets)
Excitation (électrique)
fournit énergie 𝐸
2
𝐸
1𝐸
4𝐸
3Désexcitation par émission onde em de fréquence (𝐸
4− 𝐸
2)/ℎ
Décharges électriques
• dans les gaz : tubes au néon
• dans les semiconducteurs lampes LED
• dans des poudres (excités par des UV :
tubes fluorescents
65
Les antennes
Transitions électroniques (nucléaires)
Wikipedia–antenne radioélectrique doublet
Rendement maximum → antenne demi-onde 𝐿 longueur de l’antenne
𝐿 (𝑚è𝑡𝑟𝑒) =
1,5𝐹(𝑀𝐻𝑧)
Antenne capte une onde et la transforme en courant alternatif de haute fréquence
Radio Ondes longues (1,5 kHz) → L = 1000 m ; FM (100 MHz) → L = 1,5 cm ; téléphone mobile (3 GHz) → L= 0,5 mm
Excitation par 𝐸
4Électrons excités
• Mis sous tension → courant électrique
Réception ordonnée/résonante Processus symétriques à ceux de l’émission – mais ne
« marche » que pour des fréquences précises
66
Vie et mort des ondes électromagnétiques
Énergie calorifique
Énergie électrique
chimique nucléaire
Énergie calorifique
Énergie électrique
chimique nucléaire Large spectre de fréquences
Fréquences discrètes spécifiques
Mesurer les ondes électromagnétiques
Énergie des ondes transformée en une autre forme d’énergie Énergie des ondes transformée
en chaleur Puissance en Watt/m
2- Pour les rayonnement peu pénétrants
Puissance en Watt/kg - Pour les rayonnements absorbés plus en profondeur
Nombre total de photons incidents sur une unité de surface (*hF)
Puissance en Watt/m
2ou Watt/kg
Watt/m
2Watt/m
2ou Watt/kg ?
67
Effets sanitaires des champs et des ondes Les 3 niveaux d’effets potentiels sur un corps humain
Le système nerveux propage des
impulsions électriques
Effets physiques sur les cellules
Effets physiologiques sur les organismes
Effets
psychologiques sur les individus
Le corps humain est constitué de molécules (ADN, protéines, …)
Le cerveau est à l’origine du comportement
https://neurosciencenews.com/
68
Agitation (sans modifier
la structure) production directe de
chaleur Vibration/rotation (sans
modifier les propriétés chimiques)
production indirecte de chaleur
Rupture de liaison Effets mutagènes
carcinogènes Ionisation-excitation
atomique Mutation/lésion
cellulaire
Excitation nucléaire Mort cellulaire
Les effets des ondes
Effets physiques en fonction de l’énergie (fréquence)
69
Les effets attendus des ondes électromagnétiques
Objet Taille Fréquence Type Effet
Corps
humain 1 m 10
8Hz Ondes radio
Thermiques Bactérie 1 µm (10
-6m) 10
14Hz Lumière visible
Gène ADN
(largeur)
10 nm (10
-8m) 10
16Hz UV Mutagène
Carcinogène Molécule 0,1 –10 nm
(10
-10-10
-8m) 10
16Hz
-10
18Hz UV-Rayons X
Atome 1 Ä (10
-10m) 10
18Hz Rayons X Lésion
ADN Noyau
atomique 1 fermi
(10
-13m) 10
23Hz Rayons Gamma Mort cellulaire
Lien taille de l’objet et longueur d’onde
70
71
En résumé
• Une onde est une perturbation qui se propage, en ne transportant que de l’énergie
• Caractériser une onde (fréquence, longueur d’onde, vitesse, énergie)
• Ondes mécaniques → ondes de champ
• Les ondes matérielles (son) se propagent dans un milieu. Leurs émissions peuvent être désordonnées ou résonantes. A la réception, elles ont transformées en chaleur ou énergie mécanique
• Les appareils électriques alimentés en courant alternatif sont sources de champs magnétique et électrique découplés, de courte portée.
• Les ondes électromagnétiques (champ électrique et magnétique couplés) peuvent se propager dans le vide à la vitesse de la lumière
• Le spectre électromagnétique couvre des échelles de 10
16en
fréquences ; la lumière visible est une toute petite fenêtre en fréquences
• Tout corps à température non nulle (> -273° C) émet des ondes électromagnétiques dans un spectre de fréquences qui dépend uniquement de sa température
• Lo mode dominant d’absorption des ondes em est leur
transformation en chaleur
72
Effets des ondes radio sur les organismes
vivants
73
Effets sanitaires des champs et des ondes Les 3 niveaux d’effets potentiels sur un corps humain
Effets physiques sur les cellules
Effets physiologiques sur les organismes
Effets
psychologiques sur les individus
Chaleur
Mutations génétiques Sommeil
Performances cognitives
Attention Irritabilité
https://neurosciencenews.com/
74
La France adopte les normes de la
Commission internationale de protection contre les rayonnements non ionisants (ICNIRP).
Certains pays sont plus restrictifs pour certaines fréquences
Les normes de sécurité pour les champs/ondes EM
75
Les ondes électromagnétiques dans l’environnement Extrait de:
Etude de l’exposition du public aux ondes
radioélectriques – 2017
76
Les ondes de la téléphonie mobile (1)
Un sujet de débat toujours actuel Les bandes de fréquence concernées (1 à 4 10 9 Hz)
• Téléphonie mobile dont la 4G : 700 MHz à 2 400 MHz
• Four à micro-ondes : 2 450 MHz
• Téléphonie mobile 5G : 3 400-3 800 MHz
• Future Téléphonie mobile 5G : 26 000MHz
Longueur d’onde autour de 0,1m
(faible absorption dans l’air ou dans les matériaux de construction)
77
Les ondes de la téléphonie mobile (2)
Absorption désordonnée
Hypothèse: toutes les ondes sont absorbées sous forme de chaleur
L’indice DAS (débit d'absorption spécifique) est mesuré en Watts par kilo (W/kg) Les téléphones mobiles actuels : de 0,2 à 1 W/kg
La norme française
• 2 W/kg max mesurée sur 10g de tissu humain Théoriquement: 0,2-2,0 W sur une tête humaine Soit : 0,5 – 5 calories pour un appel de 10 minutes
• 0,082 W/kg max, en moyenne sur le corps humain Théoriquement: 6,5 W sur le corps humain
NB : Une tête de profil en plein soleil reçoit
1 000 W/m
2x 0,04 m
2= 40 W dont absorbés ( 60% → 24 W)
Comment caractériser les ondes émises par les appareils ?
78
Les ondes de la téléphonie mobile (3)
Mais l’absorption
• est progressive et varie selon la fréquence
• est variable selon la nature des tissus
79 Absorption résonante, effets cancérogènes ? Les ondes de la téléphonie mobile
Fréquences : 800 à 3 000 MHz
Longueurs d’onde : 40 cm à 10 cm
Energie 100 000 fois plus faible que les infra-rouges
Un groupe de travail de chercheurs, affilié à l'Organisation mondiale de la santé (OMS, 2011), a classé comme « peut-être cancérogènes pour l'homme (Groupe 2B) » les champs électromagnétiques de radiofréquence, dont ceux de la téléphonie mobile.
(OMS 2018, cité par Wikipedia)
Effets sanitaires de la téléphonie mobile
En 2018, l’OMS concluait : « À ce jour, aucun effet nuisible sur la santé causé par l'usage d'un téléphone mobile n'a été démontré. »
Les impacts sur le très long terme de l'exposition au
rayonnement électromagnétique issus des appareils
80
Effets sanitaires des champs électrique (magnétique)
Effets physiologiques ?
Le cerveau est une machine électrique complexe dont le fonctionnement peut être influencé/perturbé/soigné par les champs électriques
• L’activité du cerveau crée un champ électrique
C’est le principe de l’encéphalographie : mesure l'activité électrique du cerveau
• Le champ électrique induit dans le cerveau (stimulation
cérébrale)
81 Effets psychologiques ?
L’usage intensif des téléphones mobiles a-t-il des effets psychologiques (sur les ados) ?
Pour s’informer, voir le rapport détaillé:
Exposition aux radiofréquences et santé des enfants de l’ANSES
Effets sanitaires de la téléphonie mobile
Exemples de conclusions de l’ANSES
Pour le sommeil, « les données disponibles ne permettent pas de conclure à l'existence ou non d’un effet des radiofréquences sur le sommeil chez
l’enfant. »
“L'évaluation globale de toutes les recherches sur les champs de Electromagnétiques - Radiofréquences émis par les téléphones mobiles conduit à la conclusion que l'exposition en dessous du seuil thermique est peu susceptible d'être associée à des effets néfastes sur la santé. ” (ICNIRP “Mobile Phones Radiofrequency - RF EMF”)
« Les conclusions de l’évaluation des risques publiées en 2013 ne mettent pas en évidence d’effets sanitaires avérés. Certaines publications évoquent néanmoins une possible augmentation du risque de tumeur cérébrale, sur le long terme, pour les utilisateurs intensifs de téléphones portables(…).
Des effets biologiques, correspondant à des changements généralement réversibles dans le fonctionnement interne de l’organisme, peuvent ainsi être observés, comme dans le cas d’expositions aux différents stimuli de la vie quotidienne.
Néanmoins, les experts de l’Agence n’ont pu établir un lien de causalité entre les effets biologiques décrits sur des modèles cellulaires, animaux ou chez l’Homme et d’éventuels effets sanitaires qui en résulteraient » (ANSES 2020)
Les expertises
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En résumé
• Caractériser une onde (fréquence, longueur d’onde, vitesse, énergie)
• Ondes mécaniques → ondes de champ
• Son (onde mécanique) : vitesse lente, fréquences basses
• Emission du son : bruit → fréquences définies
• Absorption du son : chaleur et/ou mécanique
• Ondes e-m : sans support, vitesse de la lumière, « éternelles », fréquences F de 0 à ∞, énergie, énergie hF
• Champs électriques et/ou magnétiques : courte portée, mesurés en V/m ou µT
• Tout corps rayonne des ondes e-m en fonction de sa température (corps noir)
• Absorption désordonnée des ondes → chaleur
• Absorption résonante : fréquences spécifiques liées aux résonances spécifiques des molécules, atomes, noyaux atomiques
• Téléphonie mobile : effets calorifiques modérés, effets
résonants faibles ou nuls, effets physiologiques possibles.
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Complément 5G (2021)
Et le Linky et le four à microondes ?
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Les ondes de la téléphonie mobile – la 5G
Téléphonie mobile 5G
• En cours de déploiement : 3 400-3 800 MHz
Longueur d’onde autour du dm (0,1m)
• Future Téléphonie mobile 5G : 26 000MHz
Longueur d’onde autour du cm (0,01m) Effets physiques
• Chaleur oui
5G - A actuelle
5G - B en
projet
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Les ondes de la téléphonie mobile – la 5G
Effets physiologiques (rapport ANSES) :
5G-A extrapolation de la téléphonie mobile 3-4 G
• « chez l’humain, avec des éléments de preuve limités, une augmentation du risque de neurinomes du nerf vestibulo- acoustique et du risque de gliome pour les utilisateurs intensifs ayant cumulé plus de 1 640 h d’exposition au téléphone mobile ;
• chez l’humain, avec des éléments de preuve suffisants, une modification physiologique à court terme de l’activité cérébrale pendant le sommeil. »
5G - A actuelle
5G - B en
projet
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Les ondes de la téléphonie mobile – la 5G
Effets physiologiques (rapport ANSES) :
5G-B « Le CES souligne l’intérêt d’étendre jusqu’à 60 GHz voire 100 GHz l’évaluation des effets biologiques et sanitaires liés à l’exposition dans la bande de fréquences autour de 26 GHz.
D’une part, lors de l’expertise de 2010, le groupe de travail avait considéré que les effets biologiques et sanitaires potentiels des ondes
électromagnétiques émises par les scanners étudiés (fréquences autour de 24 GHz) étaient similaires à ceux des champs dont les fréquences sont
légèrement plus élevées (comprises entre 40 et 60 GHz).
5G - A actuelle
5G - B en
projet
88 Et le CPL, Linky ?
Principe : CPL (Courant porteur en ligne, utiliser le réseau électrique)
Fréquences CPL: bas débit 10-150 kHz (10 5 Hz) haut débit 3 à 30 MHz(10 7 Hz) Longueur d’ondes CPL : 30 à 3 000 mètres
Fréquences Linky: 20-500 kHz (10 5 Hz)
Fréquence de la Radio
Longueur d’ondes Linky : 3 000 mètres
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Le compteur Linky
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Et le four à microondes ?
Le débit d'absorption spécifique mesuré à une distance de 5 cm, pour un débit de fuite égal au maximum toléré, est de 0,256 W/kg
soit 10 fois moins que la valeur limite recommandée pour un mobile GSM (Wikipedia)
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Conclusions ?
• L’expertise scientifique en débat ?
• Attendons la découverte de nouvelles ondes ?
En guise de conclusions
Pour ou contre la 5G Surtout un problème de choix de société
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« La 5G tue. Non pas à cause des effets des ondes sur la santé humaine. Mais en tant que création artificielle d’un besoin arbitraire aux conséquences dévastatrice ». (Aurélien Barrau)
« Pas question, après avoir raté le virage des puces électroniques et des Gafa, que l’Europe dépende, en matière de réseaux de téléphonie, d’acteurs étrangers ».
Thierry Breton (Commissaire européen)
Les difficiles enquêtes épidémiologiques
No Evidence for increased Brain Tumour Incidence in the Swedish National Cancer Register Between Years 1980-2012
AntiCancer research 2019 Feb;39(2):791-796. doi: 10.21873/anticanres.13176.
Incidences of gliomas and meningiomas in Denmark, 1943 to 1997
The incidence of gliomas increased 1.7-fold from 1943 to 1947 to 1993 to 1997
Neurosurgery . 2003 Jun; 52(6):1327-33. doi: 10.1227/01.neu.0000064802.46759.53.
Increasing incidence of glioblastoma multiforme and meningioma, and decreasing incidence of Schwannoma (2000–2008): Findings of a
multicenter Australian study
Surg Neurol Int. 2011; 2: 176. doi: 10.4103/2152-7806.90696
Signal faible dans un environnement multifactoriel
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Les difficiles enquêtes épidémiologiques (suite)
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Électrosensibilité :
"Il n'existe pas de critères de diagnostic validés à ce jour", souligne cet avis", "mais les plaintes
formulées par les personnes se déclarant EHS correspondent à une réalité vécue"
L'Anses a jugé que () l‘effet (Nocébo) joue "certainement un rôle non négligeable dans la persistance de l'EHS", mais a ajouté qu'il n'excluait pas "une affection
organique non identifiée
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Mais c’est méconnaître le principe selon lequel la science ne peut pas prouver qu’un effet n’existe pas.
Autrement dit, la méthode scientifique permet de quantifier les effets d’une cause mesurable.
Principe de précaution … ou de prudence
« Aucune étude n’a prouvé que l’exposition aux champs
électromagnétiques ne présente pas de risques »
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Ces ondes qui tuent !
Les ondes électromagnétiques artificielles qui nous envahissent de manière exponentielle sont des ondes de mort, des ondes morbides…
On ne peut pas exclure le fait que dans certaines conditions (notamment avec des expositions à des signaux modulés), les radiofréquences :
• puissent favoriser l’oxydation de l’ADN (…). Néanmoins, ces dernières sont souvent de faible ampleur (proche du bruit de fond naturel
• cependant, aucun effet pérenne des radiofréquences sur la perte d’intégrité de l’ADNn’a été mis en évidence à un faible niveau d’exposition
• aucun effet mutagène ou co- mutagène des radiofréquences n’a été observé ;
• aucune donnée ne semble indiquer que l’exposition aux
radiofréquences induise de problème de ségrégation des chromosomes lors de la mitose
