Cours : Biophysique des rayonnements – Rayonnements électromagnétiques et particulaires – 1ère année médecine

Ce cours présente les bases de la biophysique des rayonnements destinées aux étudiants de première année médecine. Il introduit d’abord les notions fondamentales de rayon, rayonnement et radiation, en distinguant la propagation de l’énergie sous forme d’ondes ou de particules. Le document explique ensuite les principales classifications des rayonnements selon leur nature et leurs effets biologiques, notamment la distinction entre rayonnements électromagnétiques et rayonnements particulaires ainsi qu’entre rayonnements ionisants et non ionisants.

La partie consacrée aux rayonnements électromagnétiques développe la théorie de Maxwell avec les caractéristiques des ondes électromagnétiques : champ électrique, champ magnétique, vitesse de propagation, longueur d’onde, fréquence et pulsation. Elle présente également les relations fondamentales entre ces grandeurs. Les théories de Planck et Einstein sont abordées pour expliquer l’échange d’énergie entre rayonnement et matière, avec la notion de quantum d’énergie, de photon et la relation E = hν = hC/λ.

Le cours traite aussi les rayonnements particulaires en présentant leurs caractéristiques physiques : masse au repos, charge, vitesse et énergie relativiste. Les notions d’énergie au repos, énergie totale et énergie cinétique sont introduites avec la distinction entre domaine classique et domaine relativiste. Enfin, il expose la quantité de mouvement, la relation pour le photon et la loi de Broglie reliant particules matérielles et propriétés ondulatoires.

Ce document est essentiel pour comprendre les bases physiques utilisées en médecine nucléaire, radiologie et radioprotection. La maîtrise des formules et des classifications permet aux étudiants d’interpréter les interactions entre rayonnements et matière. En conclusion, ce cours constitue une introduction fondamentale à l’étude des applications médicales des rayonnements.