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Ondes électromagnétiques et optiques

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Description

Cette séance de cours couvre les fondamentaux des champs électromagnétiques, y compris la force de Coulomb, les champs électriques, la force de Lorentz, les champs magnétiques et l'induction magnétique. Elle se transforme également en optique d'onde, en discutant de l'interférence, de la diffraction, de la réfraction, de la réflexion et des instruments optiques. La séance de cours explore plus avant la description mathématique des ondes, ondes électromagnétiques, diffraction, induction, et le concept de retard de phase. En outre, il touche au débat historique entre les théories corpusculaires et ondulatoires de la lumière, le spectre électromagnétique, et les principes de la superposition des vagues. La séance de cours se termine par des sujets sur les fronts d'ondes, les ondes sphériques et l'expérience du Young à double fente.

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Concepts associés (32)

Champ électromagnétique

Un champ électromagnétique ou Champ EM (en anglais, electromagnetic field ou EMF) est la représentation dans l'espace de la force électromagnétique qu'exercent des particules chargées. Concept important de l'électromagnétisme, ce champ représente l'ensemble des composantes de la force électromagnétique s'appliquant sur une particule chargée se déplaçant dans un référentiel galiléen. Une particule de charge q et de vecteur vitesse subit une force qui s'exprime par : où est le champ électrique et est le champ magnétique.

Optique

L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, de son comportement et de ses propriétés, du rayonnement électromagnétique à la vision en passant par les systèmes utilisant ou émettant de la lumière. Du fait de ses propriétés ondulatoires, le domaine de la lumière peut couvrir le lointain UV jusqu'au lointain IR en passant par les longueurs d'onde visibles. Ces propriétés recouvrent alors le domaine des ondes radio, micro-ondes, des rayons X et des radiations électromagnétiques.

Diffraction

thumb|Phénomène d'interférences dû à la diffraction d'une onde à travers deux ouvertures. La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle ou une ouverture ; le phénomène peut être interprété par la diffusion d’une onde par les points de l'objet. La diffraction se manifeste par des phénomènes d'interférence. La diffraction s’observe avec la lumière, mais de manière générale avec toutes les ondes : le son, les vagues, les ondes radio, Elle permet de mettre en évidence le caractère ondulatoire d'un phénomène et même de corps matériels tels que des électrons, neutrons, atomes froids.

Diffraction de Fraunhofer

En optique et électromagnétisme, la 'diffraction de Fraunhofer, encore nommée diffraction en champ lointain' ou approximation de Fraunhofer, est l'observation en champ lointain de la figure de diffraction par un objet diffractant. Cette observation peut aussi se faire dans le plan focal image d'une lentille convergente. Elle s'oppose à la diffraction de Fresnel qui décrit le même phénomène de diffraction mais en champ proche.

Force électromagnétique

vignette|Force de Lorentz agissant sur des particules chargées se déplaçant rapidement dans une chambre à bulles. Les trajectoires de charge positive et négative se courbent dans des directions opposées.La force électromagnétique ou force de Lorentz est la force subie par une particule chargée dans un champ électromagnétique. C'est la principale manifestation de l'interaction électromagnétique. Cette force, appliquée dans diverses situations, induit l'ensemble des interactions électriques et magnétiques observées ; elle est de ce fait principalement étudiée en physique et en chimie.

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Séances de cours associées (64)

Pince à épiler optique: bases et applications

Couvre les bases des pinces optiques et leurs applications en microscopie, manipulation et spectroscopie, ainsi que l'alignement des molécules à l'aide d'impulsions laser.

Introduction à l'optique : lumière et vagues

Présente des concepts optiques fondamentaux, couvrant la réfraction, la réflexion, l'interférence, la polarisation, et plus encore, explorant le comportement de la lumière dans différents médias.

Ondes électromagnétiques: Théorie et applications

Explore les ondes électromagnétiques, les équations de Maxwell, les circuits et la propagation des ondes à travers différents médias.

Propriétés optiques : Matériaux et lumière

Explore les propriétés optiques des matériaux, y compris la réflexion, la réfraction, l'absorption et la transmission, ainsi que le comportement de la lumière dans les fibres optiques.

Physique générale : Quantum

Explore la physique quantique, la dualité onde-particule et les phénomènes optiques comme la réflexion et les interférences.

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Diffraction

Diffraction de Fraunhofer

Force électromagnétique

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