Wavelength ou longueur d’onde

La longueur d’onde est la distance entre des points identiques (crêtes adjacentes) dans les cycles adjacents d’un signal de forme d’onde qui se propage dans l’espace ou le long d’un fil. Dans les systèmes sans fil, cette longueur est généralement spécifiée en mètres (m), centimètres (cm) ou millimètres (mm). Dans le cas de l’infrarouge (IR), de la lumière visible, de l’ultraviolet (UV) et du rayonnement gamma (γ), la longueur d’onde est plus souvent spécifiée en nanomètres (nm), qui sont des unités de 10-9 m, ou en angströms (Å), qui sont des unités de 10-10 m.

La longueur d’onde est inversement liée à la fréquence, qui se rapporte au nombre de cycles d’onde par seconde. Plus la fréquence du signal est élevée, plus la longueur d’onde est courte.

Une onde sonore est le schéma de perturbation causé par le mouvement de l’énergie qui traverse un milieu, tel que l’air, l’eau ou toute autre matière liquide ou solide, lorsqu’elle se propage en s’éloignant de la source du son. Une onde d’eau est un exemple d’onde qui implique une combinaison de mouvements longitudinaux et transversaux. Une onde électromagnétique est créée à la suite de vibrations entre un champ électrique et un champ magnétique.

Comment la longueur d’onde est-elle mesurée ?
Des instruments tels que les spectromètres optiques ou les analyseurs de spectre optique peuvent être utilisés pour détecter les longueurs d’onde du spectre électromagnétique. Les longueurs d’onde sont mesurées en kilomètres (km), mètres, millimètres, micromètres (μm) et même en plus petites dénominations, notamment en nanomètres, picomètres (pm) et femtomètres (fm). Ce dernier est utilisé pour mesurer des longueurs d’onde plus courtes sur le spectre électromagnétique, comme les rayons UV, les rayons X et les rayons gamma. À l’inverse, les ondes radio ont des longueurs d’onde beaucoup plus grandes, allant de 1 mm à 100 km, selon la fréquence.

Si f est la fréquence du signal telle que mesurée en mégahertz (MHz) et la lettre grecque lambda λ est la longueur d’onde telle que mesurée en mètres, alors :

Longueur d’onde mesurée
Comment une longueur d’onde est mesurée: λ = 300/f
et, inversement :f = 300/λ

La distance entre les répétitions dans les ondes indique où se situe la longueur d’onde sur le spectre de rayonnement électromagnétique, qui comprend les ondes radio dans la gamme audio et les ondes dans la gamme de la lumière visible.

• La longueur d’onde calculée
• Comment calculer la wavelength
• Formule de la longueur d’onde
• Une longueur d’onde peut être calculée en divisant la vitesse d’une onde par sa fréquence.

Ceci est souvent exprimé sous la forme de l’équation présentée ici.

λ représente la longueur d’onde, exprimée en mètres. Le v est la vitesse de l’onde, calculée en mètres par seconde (mps). Et le f représente la fréquence, qui est mesurée en hertz (Hz).

Multiplexage par répartition des ondes

Dans les années 1990, la capacité du câble à fibres optiques à transporter des données a été considérablement accrue avec le développement du multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM). Cette technique a été introduite par les Bell Labs d’AT&T, qui ont mis au point un moyen de diviser un faisceau de lumière en différentes longueurs d’onde qui pouvaient traverser la fibre indépendamment les unes des autres.

Le WDM, ainsi que le WDM dense (DWDM) et d’autres méthodes, permettent à une seule fibre optique de transmettre plusieurs signaux en même temps. Par conséquent, la capacité peut être ajoutée aux réseaux optiques existants, également appelés réseaux photoniques.

Les trois longueurs d’onde les plus courantes dans les fibres optiques sont 850 nm, 1 300 nm et 1 550 nm.

Formes d’onde
La forme d’onde décrit la forme ou la forme d’un signal d’onde. L’onde est généralement utilisée pour décrire un signal acoustique ou un signal électromagnétique cyclique, car chacun est similaire aux ondes d’une masse d’eau.

Il existe trois types de base de formes d’onde :

• L’onde sinusoïdale : la tension augmente et diminue selon une courbe régulière. Les ondes sinusoïdales se retrouvent dans les ondes sonores, les ondes lumineuses et les ondes de l’eau. En outre, la tension du courant alternatif fournie par le réseau électrique public est sous forme d’onde sinusoïdale.
• Onde carrée : l’onde carrée représente un signal où la tension s’allume simplement, reste allumée pendant un certain temps, s’éteint, reste éteinte pendant un certain temps et se répète. On l’appelle onde carrée parce que le graphique d’une onde carrée montre des virages à angle droit. Les ondes carrées se trouvent dans de nombreux circuits électroniques.Dans cette onde, la tension augmente en ligne droite jusqu’à atteindre une valeur maximale, puis elle diminue en ligne droite. Si la tension atteint zéro et recommence à augmenter, l’onde triangulaire est une forme de courant continu (CC). Cependant, si la tension passe par zéro et devient négative avant de recommencer à augmenter, l’onde triangulaire est une forme de courant alternatif (CA).
• Onde en dents de scie : l’onde en dents de scie est un hybride d’une onde triangulaire et d’une onde carrée. Dans la plupart des ondes en dents de scie, la tension augmente en ligne droite jusqu’à ce qu’elle atteigne sa tension maximale, puis la tension tombe instantanément – ou presque instantanément – à zéro et se répète immédiatement.

Relation entre la fréquence et la wavelength

La longueur d’onde et la fréquence de la lumière sont étroitement liées : Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d’onde est courte, et plus la fréquence est basse, plus la longueur d’onde est longue. L’énergie d’une onde est directement proportionnelle à sa fréquence, mais inversement proportionnelle à sa wavelength. Cela signifie que plus l’énergie est grande, plus la fréquence est élevée et plus la longueur d’onde est courte. Étant donné la relation entre la longueur d’onde et la fréquence, les courtes longueurs d’onde sont plus énergétiques que les grandes longueurs d’onde.

Les ondes électromagnétiques se déplacent toujours à la même vitesse : 299 792 kilomètres par seconde (kps). Dans le spectre électromagnétique, il existe de nombreux types d’ondes ayant des fréquences et des longueurs d’onde différentes. Cependant, elles sont toutes liées par une équation : La fréquence de toute onde électromagnétique multipliée par sa longueur d’onde est égale à la vitesse de la lumière.

Les longueurs d’onde dans les réseaux sans fil

Bien que les fréquences soient plus souvent discutées dans les réseaux sans fil, les longueurs d’onde sont également un facteur important dans les réseaux Wi-Fi. Le Wi-Fi fonctionne à cinq fréquences, toutes dans la gamme des gigahertz : 2,4 GHz, 3,6 GHz, 4,9 GHz, 5 GHz et 5,9 GHz. Les fréquences plus élevées ont des longueurs d’onde plus courtes, et les signaux ayant des longueurs d’onde plus courtes ont plus de mal à traverser les obstacles tels que les murs et les sols.

Par conséquent, les points d’accès sans fil (PA) qui fonctionnent à des fréquences plus élevées — avec des longueurs d’onde plus courtes — consomment souvent plus de puissance pour transmettre des données à des vitesses et des distances similaires à celles obtenues par des dispositifs qui fonctionnent à des fréquences plus basses — avec des longueurs d’onde plus longues.