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Séance de cours

Ondes électromagnétiques: Interaction avec la matière

Description

Cette séance de cours couvre l'interaction des ondes électromagnétiques avec la matière, en mettant l'accent sur les phénomènes de transmission et de réflexion. Il se plonge dans le comportement des ondes dans des espaces confinés, comme les ondes debout sur une corde, et explore les longueurs d'onde autorisées et les vecteurs d'ondes. La discussion s'étend à la réflexion et à la réfraction des vagues aux limites, en mettant l'accent sur l'impact des conditions limites sur l'interférence des vagues. La séance de cours aborde également la transmission des ondes électromagnétiques à travers différents matériaux, mettant en évidence les changements de longueur d'onde et d'amplitude. Des vecteurs d'ondes complexes et la loi Lambert-Beer sont introduits pour expliquer l'atténuation des vagues dans les matériaux.

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Concepts associés (32)

Onde plane

L'onde plane est un concept issu de la physique de la propagation des ondes. C'est une onde dont les fronts d'onde sont des plans infinis, tous perpendiculaires à une même direction de propagation désignée par le vecteur . En prenant par exemple dans la direction z, alors cette onde ne dépend pas des coordonnées x et y : Ainsi, la grandeur mesurée dépend uniquement du temps et d'une seule variable d'espace en coordonnées cartésiennes mais elle ne dépend pas du point considéré dans un plan (P) quelconque orthogonal à la direction de propagation.

Onde

vignette|Propagation d'une onde. Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales du milieu. Elle se déplace avec une vitesse déterminée qui dépend des caractéristiques du milieu de propagation. vignette|Une vague s'écrasant sur le rivage. Il existe trois principaux types d'ondes : les ondes mécaniques se propagent à travers une matière physique dont la substance se déforme. Les forces de restauration inversent alors la déformation.

Longueur d'onde

La longueur d’onde est une grandeur physique caractéristique d'une onde monochromatique dans un milieu homogène, définie comme la distance séparant deux maxima consécutifs de l'amplitude. La longueur d'onde dépend de la célérité ou vitesse de propagation de l'onde dans le milieu qu'elle traverse. Lorsque l'onde passe d'un milieu à un autre, dans lequel sa célérité est différente, sa fréquence reste inchangée, mais sa longueur d'onde varie . Lorsque l'onde n'est pas monochromatique, l'analyse harmonique permet de la décomposer en une somme d'ondes monochromatiques.

Signal sinusoïdal

thumb|upright|Signal sinusoïdal simple. Un signal sinusoïdal est un signal continu (onde) dont l’amplitude, observée à un endroit précis, est une fonction sinusoïdale du temps, définie à partir de la fonction sinus. La courbe associée s'appelle une sinusoïde (voir Figure 1). Un signal sinusoïdal est caractérisé par son amplitude maximale et sa fréquence.

Sinusoidal plane wave

In physics, a sinusoidal plane wave is a special case of plane wave: a field whose value varies as a sinusoidal function of time and of the distance from some fixed plane. It is also called a monochromatic plane wave, with constant frequency (as in monochromatic radiation). For any position in space and any time , the value of such a field can be written as where is a unit-length vector, the direction of propagation of the wave, and "" denotes the dot product of two vectors.

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