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Programme de la colle 18

Colle 18 – lundi 7 au vendredi 11 mars 2022

 

Induction : révisions de PCSI : donner un des exercices de révision ( cf poly de cours sur le blog).

Ondes électromagnétiques dans le vide : cours et exercices ( exercices relatifs à la polarisation : simples ! ).

Ondes électromagnétiques dans les plasmas et les métaux ; paquets d’onde: cours ou exercices proches du cours.

 

 

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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