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Claude Meny 6 years ago
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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

@ -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_{\phi}=\dfrac{1}{\mu_0 \epsilon_0}
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