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Programme de la colle 19

Colle 19 – lundi 19 au vendredi 23 février 2018

 

  • Ondes électromagnétiques dans le vide : cf semaine dernière + polarisation ( exercices simples).

 

  • Ondes électromagnétiques dans les plasmas et les métaux.

On peut aussi donner des exercices relatifs à la dispersion et à l’absorption faisant intervenir d’autres types d’ondes ( onde de tension sur une corde, onde acoustique par exemple, cf exercices).

 

1.     Phénomènes de propagation linéaires

 

2.1 Ondes électromagnétiques dans les plasmas et dans les métaux

 

 

Interaction entre une onde plane progressive harmonique et un plasma localement neutre sans collisions. Conductivité imaginaire pure. Interprétation énergétique.

 

 

 

 

 

Propagation d’une onde électromagnétique dans un milieu localement neutre possédant une conductivité complexe : relation de dispersion, indice complexe.

Dispersion, absorption.

 

Cas particulier d’une propagation unidirectionnelle dans un plasma sans collisions : onde évanescente dans le domaine réactif (w < wp) ; absence de propagation de l’énergie en moyenne temporelle.

 

Cas particulier d’un conducteur ohmique de conductivité réelle : effet de peau.

 

 

Décrire le modèle. Construire une conductivité complexe en justifiant les approximations.

Associer le caractère imaginaire pur de la conductivité complexe à l’absence de puissance échangée en moyenne temporelle entre le champ et les porteurs de charges.

 

Établir une relation de dispersion pour des ondes planes progressives harmoniques. Associer les parties réelle et imaginaire de k aux phénomènes de dispersion et d’absorption.

 

Reconnaître une onde évanescente (onde stationnaire atténuée).

 

 

 

 

Repérer une analogie formelle avec les phénomènes de diffusion. Connaître l’ordre de grandeur de l’épaisseur de peau du cuivre à 50Hz.

2.2 Paquets d’ondes

 

Propagation d’un paquet d’ondes dans un milieu non absorbant et faiblement dispersif : vitesse de phase et vitesse de groupe.

Déterminer la vitesse de groupe à partir de la relation de dispersion. Associer la vitesse de groupe à la propagation de l’enveloppe du paquet d’ondes.

 

 

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