Un laser à dioxyde de carbone \ce{CO2} émet un rayonnement de longueur d'onde \lambda = 10{,}6\ \mu\text{m}.
À quel domaine ce rayonnement appartient-il ?
Donnée :
Représentation des différents domaines électromagnétiques :

Un rayonnement infrarouge a une longueur d'onde comprise entre environ 10^{-6}\text{ m} et environ 10^{-3}\text{ m}.
Dans le cas présent, on peut convertir le rayonnement du laser en mètres :
10{,}6\ \mu\text{m} = 1{,}06.10^{-5} \text{ m}
On constate que cette longueur d'onde correspond à un rayonnement infrarouge.
C'est un rayonnement infrarouge.
À quelle couleur est associé ce rayonnement ?
Par définition, un rayonnement non visible n'est associé à aucune couleur.
Ce rayonnement n'est associé à aucune couleur.
Quelle est la fréquence de ce rayonnement ?
Donnée : La célérité de la lumière est c=3{,}00.10^8\text{ m.s}^{-1}.
La célérité c d'une onde électromagnétique est égale au produit de sa longueur d'onde \lambda et de sa fréquence \nu :
c_{(\text{m . s}^{-1})}= \lambda_{(\text{m})} \times \nu_{(\text{Hz})}
Ainsi, on peut déterminer la relation pour la fréquence :
\nu=\dfrac{c}{\lambda}
Ici, il faut convertir la longueur d'onde en mètres :
10{,}6\ \mu\text{m}=1{,}06.10^{-5} \text{ m}
D'où l'application numérique :
\nu=\dfrac{3{,}00.10^8}{1{,}06.10^{-5}}
\nu=2{,}83.10^{13} \text{ Hz}
La fréquence de ce rayonnement est de 2{,}83.10^{13} \text{ Hz}.
Quelle est l'énergie du photon associé à la radiation émise par ce laser ?
Donnée : La constante de Planck est h=6{,}63.10^{-34} \text{ J.s}.
L'énergie d'un photon associé à la radiation émise par ce laser est donnée par la relation :
E_{\text{photon}}= h \times \nu
D'où l'application numérique :
E_{\text{photon}}= 6{,}63.10^{-34} \times 2{,}83.10^{13}
E_{\text{photon}}= 1{,}88.10^{-20}\text{ J}
L'énergie d'un photon associé à la radiation émise par ce laser est de 1{,}88.10^{-20}\text{ J}.
Quelle est l'énergie du photon associé à la radiation émise par ce laser en meV ?
Donnée : 1{,}00 \text{ eV} = 1{,}60.10^{-19} \text{ J}
Pour convertir l'énergie en eV, on a la relation :
E_{\text{photon (eV)}}=\dfrac{E_{\text{photon (J)}}}{1{,}60.10^{-19}}
D'où l'application numérique :
E_{\text{photon (eV)}}=\dfrac{1{,}88.10^{-20}}{1{,}60.10^{-19}}
E_{\text{photon (eV)}}=1{,}18.10^{-1} \text{ eV}
Il faut maintenant convertir en meV :
1{,}18.10^{-1}\text{ eV}=1{,}18.10^{-1} \times 10^3 \text{ meV}=118\text{ meV}
L'énergie d'un photon associé à la radiation émise par ce laser est de 118 meV.