From 0dabed717a0f7e410988b575211b96743591793f Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Claude Meny Date: Thu, 29 Apr 2021 14:30:08 +0200 Subject: [PATCH] Update 00.brainstorming-pedagogical-teams/45.synthesis-structuring/40.electromagnetism/50.structure-example/40.n4/textbook.en.md --- .../50.structure-example/40.n4/textbook.en.md | 208 +++++++++--------- 1 file changed, 102 insertions(+), 106 deletions(-) diff --git a/00.brainstorming-pedagogical-teams/45.synthesis-structuring/40.electromagnetism/50.structure-example/40.n4/textbook.en.md b/00.brainstorming-pedagogical-teams/45.synthesis-structuring/40.electromagnetism/50.structure-example/40.n4/textbook.en.md index ca362b56d..cf25c6e8c 100644 --- a/00.brainstorming-pedagogical-teams/45.synthesis-structuring/40.electromagnetism/50.structure-example/40.n4/textbook.en.md +++ b/00.brainstorming-pedagogical-teams/45.synthesis-structuring/40.electromagnetism/50.structure-example/40.n4/textbook.en.md @@ -9,173 +9,169 @@ lessons: --- -#### Conseils pour penser la structuration de ce niveau 4 +#### Guidance to structure this level 4 -Ce sont **nos cours, restructurés et repensés en commun**. +These are **our courses, restructured and redesigned together**. -##### Les blocs +##### The blocks -Dans ce niveau 4, les **blocs** sont importants parce qu'ils **permettent de différencier** -**les étudiants** selon différentes spécialités. Plus tard on pourra associer une -metadonnée dans le fichier, pour sélectionner certains blocs et proposer des circuits -pédagogiques spécifiques selon le souhait de chaque étudiant. +In this level 4, **blocks** are important because they **allow to differentiate** +**students** according to different specialties. Later we can associate a +metadata in the file, to select certain blocks and suggest circuits +specific teaching according to the wishes of each student. -Utilisez donc les blocs pour **cibler différentes spécialités** au sein de ce niveau 4. +So use the blocks to **target different specialties** within this level 4. -Note : Un bloc, qui peut contenir plusieurs chapitres et de nombreuses figures, peut être -assez lourd, mais l'estimation est que un bloc affiché dans un mode de présentation, -s'affiche relativement rapidement en 4G (même hors connection wifi). Un bloc correspondra -fort probablement à 1 page web de M3P2. +Note: A block, which can contain several chapters and many figures, can be +quite heavy, but the estimate is that a block displayed in a presentation mode, +is displayed relatively quickly in 4G (even without wifi connection). A block will match +most likely to 1 M3P2 web page. -------------------------------------------------------------------------------- -##### Code de couleurs de blocs dans cette étape de conception : +##### Color coded blocks in this design step: -!! BLOC : tous les étudiants qui entrent dans ce niveau 4 +!! BLOCK: all students entering this level 4 -!!!! BLOC : Physiciens +!!!! BLOCK: Physicists -!!! BLOC : Electroniciens - Télécoms +!!! BLOCK: Electronics - Telecoms -! BLOC : Mathématiciens modélisateurs +! BLOCK: Modeling mathematicians -------------------------------------------------------------------------------- -#### Un exemple de ce qu'il faut arriver à faire en terme de structure : niv 4 +#### An example of what to do in terms of structure: level 4 -!! *BLOC ELMAG4-1* +!! *BLOCK ELMAG4-1* !! -!! *Titre possible* : Guide d'apprentissage +!! *Possible title* : Learning guide !! -!! *Description succincte :*
-!! Une vision large de l'enseignement de l'électromagnétisme à ce nbiveau 4 : -!! Le bloc "pour tous" et les blocs de spécialité +!! *Short description:* +!! A broad vision of the teaching of electromagnetism at this level 4: +!! The block "for all" and the specialty blocks !! -!! *Pour qui ?* Tous ceux qui entrent dans ce niveau 4. +!! *For whom?* : All those who enter this level 4. -------------------------------------------------------------------------------- -!! *BLOC ELMAG4-2* +!! *BLOCK ELMAG4-2* !! -!! *Titre possible* : Les équations de Maxwell (dans le vide) +!! *Possible title* : Maxwell's equations (in a vacuum) !! -!! *Description succincte :* des propriétés statiques des champs E et B aux équations -!! de Maxwell locales et intégrales. Couplage E,B => champ électromagnétique Domaines d'application, linéarité. -!! Potentiel scalaire V et potentiel vecteur A. Equations de propagation des potentiels V et A : -!! jauge de Lorentz, application au vide, les potentiels retardés. -!! Etablissement des équations de propagation des champs E et B, ε_0μ_0c^2=1. -!! La champ électromagnétique se propage et il contient de l'énergie -!! densité volumique d'énergie EM u_EM=u_E+u_B, vecteur de Poynting? intensité? +!! *Short description* : from static properties of fields E and B to equations +!! of local and integral Maxwells. Coupling E, B => electromagnetic field Fields of application, linearity. +!! Scalar potential V and vector potential A. Propagation equations for potentials V and A: +!! Lorentz gauge, vacuum application, delayed potentials. +!! Establishment of the propagation equations for fields E and B, ε_0μ_0c ^ 2 = 1. +!! The electromagnetic field propagates and it contains energy +!! volume density of energy EM u_EM = u_E + u_B, vector of Poynting? intensity? !! -!! *Eleménts de programme, ou structuration en chapitre* : +!! *Program elements, or structuring in chapters* : !! -!! *Pour qui ?* Tous ceux qui entrent dans ce niveau 4. +!! *For whom?* : All those who enter this level 4. -------------------------------------------------------------------------------- -!! *BLOC ELMAG4-3* +!! *BLOCK ELMAG4-3* !! -!! *Titre possible* : Propagation des ondes électromagnétiques dans le vide +!! *Possible title* : Propagation of electromagnetic waves in vacuum !! -!! *Description succincte :*
-!! Le modèle idéale de l'onde EM monochromatique=harmonique=sinusoïdale, son domaine de validité -!! et d'application, décomposition spectrale (Fourier), l'onde réelle (localement), le train d'onde. -!! Les modèles des l'onde progressive monochromatique idéale sphériques, (paraboliques) et planes.
-!! Zoom sur l'onde plane progressive monochromatique (OPPM), domaine d'application. -!! Somme de 2 OPPM : ondes stationnaires versus ondes progressives. -!! Polarisations rectignes, circulaires, elliptiques des OPM +!! *Short description* : +!! The ideal model of the monochromatic EM wave = harmonic = sinusoidal, its domain of validity +!! and application, spectral decomposition (Fourier), the real wave (locally), the wave train. +!! Spherical, (parabolic) and plane ideal monochromatic traveling wave models.
+!! Zoom on the monochromatic progressive plane wave (OPPM), field of application. +!! Sum of 2 OPPM: standing waves versus traveling waves. +!! Rectinear, circular, elliptical polarizations of OPMs !! -!! *Eleménts de programme, ou structuration en chapitre* : +!! *Program elements, or structuring in chapters* : !! -!! *Pour qui ?* Tous ceux qui entrent dans ce niveau 4. +!! *For whom?* : All those who enter this level 4. -------------------------------------------------------------------------------- -!!!! *BLOC ELMAG4-xxx* +!!!! *BLOCK ELMAG4-4* !!!! -!!!! *Titre possible* : Interaction "classique" matière-onde EM +!!!! *Possible title* : "Classical" matter-EM wave interaction !!!! -!!!! *Description succincte :* -!!!! charge soumise au champ EMOnde rayonnée par un dipôle oscillant ... - - - - +!!!! *Short description* : +!!!! charge subjected to the EM field Wave radiated by an oscillating dipole ... -------------------------------------------------------------------------------- -!!!! *BLOC ELMAG4-4* +!!!! *BLOCK ELMAG4-5* +!!!! +!!!! *Possible title* : Statistical properties of electromagnetic waves !!!! -!!!! *Titre possible* : Propriétés statistiques des ondes électromagnétiques +!!!! *Short description* : Idea is to go from electromagnetic wave, to trains +!!!! of individual waves emitted by the atoms, which compose it. Redefine optical intensity as +!!!! a statistical average (necessary to make after the fact, the link between the electromagnetic waves, +!!!! and wave optics). Properties of spatial coherence, temporal coherence, mutual coherence, +!!!! power spectral density and spectral width. Feedback on interference between two beams +!!!! partially consistent. Gain in spatial coherence by propagation. Angular diameter measurement +!!!! of stars and planets by Michelson interferometry. !!!! -!!!! *Description succincte :* Idée est d'aller de l'onde électromagnétique, aux trains -!!!! d'ondes individuels émis par les atomes, qui la compose. Redéfinir l'intensité optique comme -!!!! une moyenne statistique (nécessaire pour faire après coup, le lien entre les ondes électromagnétiques, -!!!! et l'optique ondulatoire). Propriétés de cohérence spatiale, de cohérence temporelle, de cohérence mutuelle, -!!!! densité spectrale de puissance et largeur spectrale. Retour sur les interférences entre deux faisceaux -!!!! partiellement cohérents. Gain en cohérence spatiale par propagation. Mesure du diamètre angulaire -!!!! des étoiles et planètes par interférométrie de Michelson. -!!!! -!!!! *Eleménts de programme, ou structuration en chapitre* : -!!!! -!!!! *Pour qui ?* Physiciens (ou alors c'est plutôt niveau master? N5?) +!!!! *Program elements, or structuring in chapters* : +!!!! +!!!! *For whom?* : Physicists (or is it rather master's level? N5?) --------------------------------------------------------------------------------- +---------------------------------------------------------------------------- -!!!! *BLOC ELMAG4-5* +!!!! *BLOCK ELMAG4-6* !!!! -!!!! *Titre possible* : Des ondes électromagnétiques aux photons +!!!! *Possible title* : From electromagnetic waves to photons !!!! -!!!! *Idée* : peut être aussi une branche terminale au niveau 4 d'un thème transverse -!!!! de type "ondes et corpuscules" couvrant les 4 niveaux, à la frontière entre la -!!!! physique classique et la physique quantique. +!!!! *Idea* : can also be a terminal branch at level 4 of a transverse theme +!!!! of type "waves and corpuscles" covering the 4 levels, at the border between the +!!!! classical physics and quantum physics. !!!! -!!!! *Description succincte :* -!!!! Depuis ce thème classique "électromagnétisme", après les ondes EM (ELMAG4-3), leurs propriétés -!!!! statistiques (ELMAG4-4), terminer à ce niveau 4 par leurs propriétés corpusculaires. -!!!! Lien entre champ électrique, amplitude de probabilité, revisiter le phénomène -!!!! d'interférence dans son aspect double-face. +!!!! *Short description* : +!!!! From this classic theme "electromagnetism", after EM waves (ELMAG4-3), their properties +!!!! statistics (ELMAG4-4), finish at this level 4 with their corpuscular properties. +!!!! Link between electric field, amplitude of probability, revisiting the phenomenon +!!!! interference in its double-sided appearance. !!!! -!!!! *Eleménts de programme, ou structuration en chapitre* : +!!!! *Program elements, or structuring in chapters* : !!!! -!!!! *Pour qui ?* Physiciens (pour les autres, ils s'arrêteront au niveau 3 -!!!! dans le thème transverse "ondes et corpuscules") +!!!! *For whom?* : Physicists (for others, they will stop at level 3 +!!!! in the transverse theme "waves and corpuscles") -------------------------------------------------------------------------------- -!! *BLOC ELMAG4-6* +!! *BLOCK ELMAG4-7* !! -!! *Titre possible* : Propagation des ondes électromagnétiques dans les milieux matériels +!! *Possible title* : Propagation of electromagnetic waves in material media !! -!! *Description succincte :*
-!! milieux conducteurs, milieux diélectriques, milieux magnétique -!! (continuités de ELMAG3-5, ELMAG3-6-7, ELMAG3-11-12) -!! courants de polarisation, courants d'aimantation, -!! équations de Maxwell généralisées aux milieux matériels -!! propagation d'une OPPM dans les milieux LHI -!! constante diélectrique généralisée et équation de dispersion -!! 3 régimes : onde évanescente, onde atténuée, onde non atténuée -!! équation de dispersion, vitesse de groupe, vitesse de phase -!! indice de réfraction complexe -!! milieux conducteur idéal, et profondeur de pénétration -!! milieux diélectrique non absorbant +!! *Short description* : +!! conductive media, dielectric media, magnetic media +!! (continuities of ELMAG3-5, ELMAG3-6-7, ELMAG3-11-12) +!! polarization currents, magnetization currents, +!! Maxwell's equations generalized to material media +!! propagation of an OPPM in LHI media +!! generalized dielectric constant and dispersion equation +!! 3 modes: evanescent wave, attenuated wave, non-attenuated wave +!! dispersion equation, group velocity, phase velocity +!! complex refractive index +!! ideal conductive media, and penetration depth +!! non-absorbent dielectric media !! -!! *Eleménts de programme, ou structuration en chapitre* : +!! *Program elements, or structuring in chapters* : !! -!! *Pour qui ?* +!! *For who ?* -------------------------------------------------------------------------------- -!! *BLOC ELMAG4-7* +!! *BLOCK ELMAG4-8* +!! +!! *Possible title* : Classic light-matter interactions? !! -!! *Titre possible* : Interactions classiques lumière matière? +!! *Short description* : +!! classic model of a crystal : Lorentz model, Drude model, frequency dependence of X_e (w) !! -!! *Description succincte :*
-!! modèle classique d'un cristal -! modèle de Lorentz, modèle de Drude, dépendance fréquentiel de X_e(w) -!! -!! *Eleménts de programme, ou structuration en chapitre* : +!! *Program elements, or structuring in chapters* : !! -!! *Pour qui ?* +!! *For who ?* : + +------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------