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18dcdd3b
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18dcdd3b
authored
Mar 16, 2020
by
Claude Meny
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...acuum/02.electromagnetic-waves-vacuum-main/textbook.fr.md
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01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/04.Niv4/04.electromagnetism/02.electromagnetic-waves-vacuum/02.electromagnetic-waves-vacuum-main/textbook.fr.md
View file @
18dcdd3b
...
...
@@ -76,16 +76,16 @@ de solution
$
`\Delta \overrightarrow{X} - \dfrac{1}{v_{\phi}} \; \dfrac{\partial^2 \;\overrightarrow{X}}{\partial\; t^2}=0`
$
de solution
de solution
générale :
#### équation d'onde amortie
<!--
#### équation d'onde amortie
$
`\Delta \overrightarrow{X} - \dfrac{1}{v_{\phi}} \; \dfrac{\partial^2 \;\overrightarrow{X}}{\partial\; t^2}=
\beta \; \dfrac{\partial \overrightarrow{X}}{\partial t}`
$
où $
`\beta`
$ est le terme d'amortissement
de solution
de solution
-->
L'expression de l'opérateur Laplacien vectoriel $
`\Delta`
$ en fonction des opérateurs $
`grad`
$, $
`div`
$ et $
`rot`
$ est :
...
...
@@ -95,7 +95,9 @@ $`\Delta =\overrightarrow{grad} \left(div\right) - \overrightarrow{rot}\, \left(
### Equation d'onde pour le champ électromagnétique
(Ou "Etude du Laplacien du champ électromagnétique")
Equation d'onde pour le champ électrique $
`\overrightarrow{E}`
$
L'idée est de calculer pour chacun des champs $
`\overrightarrow{E}`
$ et $
`\overrightarrow{E}`
$
l'expression de son Laplacien, pour voir si une identification avec l'équation d'onde est
réalisée.
Pour établir l'expression $
`\;\;\Delta \overrightarrow{E}\;\;`
$, je calcule
$
`\;\;\overrightarrow{rot}\left(\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{E}\right)\;\;`
$ puis
...
...
@@ -137,7 +139,6 @@ ce qui donne par identification au premier terme de l'équation d'onde :
$
`\Delta \;\overrightarrow{E}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2} = \dfrac{1}{\epsilon_O} \;
\overrightarrow{grad}\left(\rho \right)+ \mu_0\;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t} `
$
#### Equation d'onde pour le champ magnétique $`\overrightarrow{B}`$
Une étude de forme identique (proposée en autotest dans la partie beyond) me conduirait
pour le champ magnétique $
`\overrightarrow{B}`
$ à l'équation de propagation :
...
...
@@ -153,6 +154,21 @@ sont nulles :
$
`\rho=0`
$ et $
`\overrightarrow{j}=\overrightarrow{0}`
$
Le champ électrique de l'onde électromagnétique vérifie l'équation d'onde :
Le champ électromagnétique vérifie les deux équations d'onde :
$
`\Delta \;\overrightarrow{E}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2} = O`
$
et $
`\Delta \overrightarrow{B}-\epsilon_0\mu_0\;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{B}}
{\partial t^2}=0`
$
L'identification avec l'équation d'onde simple
$
`\Delta \overrightarrow{X} - \dfrac{1}{v_{\phi}} \; \dfrac{\partial^2 \;\overrightarrow{X}}{\partial\; t^2}=0`
$
me dit que champ électrique et magnétique se propagent simultanément dans l'espace vide
à la vitesse $
`v_{\phi}`
$ telle que :
$
`\dfrac{1}{v_{\phi}}=\mu_0 \epsilon_0`
$, soit $
`
v_{
\p
hi}=
\d
frac{1}{
\m
u_0
\e
psilon_0}
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