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Les ondes électromagnétiques et le transfert d'énergie

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Description

Cette séance de cours couvre les fondamentaux des ondes électromagnétiques, en se concentrant sur le transfert d'énergie porté par les photons. Il explique la relation entre l'énergie, la fréquence et la longueur d'onde, ainsi que la division du spectre électromagnétique en différents domaines basés sur les niveaux d'énergie. La séance de cours traite également du chauffage des métaux par rayonnement et du concept de pression dans les fluides, y compris l'hydrostatique, le principe d'Archimède et le théorème de Bernoulli.

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Concepts associés (32)

Dynamique des fluides

La dynamique des fluides (hydrodynamique ou aérodynamique), est l'étude des mouvements des fluides, qu'ils soient liquides ou gazeux. Elle fait partie de la mécanique des fluides avec l'hydrostatique (statique des fluides). La résolution d'un problème de dynamique des fluides demande de calculer diverses propriétés des fluides comme la vitesse, la viscosité, la densité, la pression et la température en tant que fonctions de l'espace et du temps.

Mécanique des fluides

La mécanique des fluides est un domaine de la physique consacré à l’étude du comportement des fluides (liquides, gaz et plasmas) et des forces internes associées. C’est une branche de la mécanique des milieux continus qui modélise la matière à l’aide de particules assez petites pour relever de l’analyse mathématique, mais assez grandes par rapport aux molécules pour être décrites par des fonctions continues. Elle comprend deux sous-domaines : la statique des fluides, qui est l’étude des fluides au repos, et la dynamique des fluides, qui est l’étude des fluides en mouvement.

Rayonnement électromagnétique

thumb|Répartition du rayonnement électromagnétique par longueur d'onde. Le rayonnement électromagnétique est une forme de transfert d'énergie linéaire. La lumière visible est un rayonnement électromagnétique, mais ne constitue qu'une petite tranche du large spectre électromagnétique. La propagation de ce rayonnement, d'une ou plusieurs particules, donne lieu à de nombreux phénomènes comme l'atténuation, l'absorption, la diffraction et la réfraction, le décalage vers le rouge, les interférences, les échos, les parasites électromagnétiques et les effets biologiques.

Spectre électromagnétique

vignette|redresse=1.5|Diagramme montrant le spectre électromagnétique dans lequel se distinguent plusieurs domaines spectraux en fonction des longueurs d'onde (avec des exemples de tailles), les fréquences correspondantes, et les températures du corps noir dont l'émission est maximum à ces longueurs d'onde. Le spectre électromagnétique est le classement des rayonnements électromagnétiques par fréquence et longueur d'onde dans le vide ou énergie photonique. Le spectre électromagnétique s'étend sans rupture de zéro à l'infini.

Tension superficielle

vignette|et aux gerridés de se déplacer à la surface d'une mare. La tension superficielle est un phénomène physico-chimique lié aux interactions moléculaires d'un fluide. Elle résulte de l'augmentation de l'énergie à l'interface entre deux fluides. Le système tend vers un équilibre qui correspond à la configuration de plus basse énergie, il modifie donc sa géométrie pour diminuer l'aire de cette interface. La force qui maintient le système dans cette configuration est la tension superficielle.

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La flottabilité et les forces fluides : définitions, principes et calculs

Explore la compressibilité, le principe d'Archimède, la variation de pression, les pressions isotropes, le calcul de la force de flottabilité et la transition de l'écoulement laminaire à turbulent.

Photon Image des ondes électromagnétiques

Explore le concept de photon dans les ondes électromagnétiques, y compris l'énergie, la dynamique, les émissions par charges, la longueur de cohérence et le spectre électromagnétique.

Forces fluides : surface et flottabilité

Couvre les forces fluides sur les surfaces, le principe d'Archimède et l'équation de Bernoulli.

La pression hydrostatique : théorie et applications

Explore la théorie de la pression hydrostatique, le principe d'Archimède, la densité de force et la tension superficielle.

Droit hydrostatique : exemples et expériences

Explore la loi hydrostatique, les forces dans les fluides, et la variation de pression avec la profondeur.

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