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@ -53,4 +53,46 @@ $`\vec{E}=\langle \vec{E}_{\textrm{local}}\rangle_{3 - 10~\textrm{nm}}`$ et |
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$`\vec{B}=\langle \vec{B}_{\textrm{local}}\rangle_{3 - 10~\textrm{nm}}`$ |
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Suite au choix de cette échelle, on doit nécessairement se limiter aux ondes é.m. |
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dont les champs ne varient que très peu sur des distances de 3 à 10 nm, i.e. $`\lambda\gg 3`$ |
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nm, soit $`\lambda\geq`$ 300 nm. En considérant une vitesse de phase égale à $`c`$, |
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cela signifie qu'on doit se limiter à des fréquences $`\nu \leq 10^{15}`$ Hz. Cette |
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condition sera vérifiée dans la suite du cours et nous permettra de définir des relations |
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"macroscopiques" entre $`\rho`$, $`\vec{j}`$, $`\vec{E}`$ et $`\vec{B}`$. |
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##### Décomposition d'un signal électromagnétique périodique en une somme d'OPPM (série de Fourier) |
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Tant que l'on reste dans un régime linéaire pour le comportement du milieu vis à |
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vis des champs électrique et magnétique des ondes qui s'y propagent, on peut considérer |
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que si plusieurs ondes vérifient les équations de propagation, alors tout signal représenté |
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comme la combinaison linéaire de ces ondes vérifie lui aussi les équations de propagation. |
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Or, tout signal périodique peut être décomposer en une somme de fonctions sinusoïdales |
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selon l'équation suivante (en notation complexe avec $`T`$ la période): |
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$`f(u)={\underset{n=-\infty}{\overset{+\infty}\sum} A_{n}(f).e^{2i\pi\frac{n}{T}u}}`$ |
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De ce fait, on pourra se limiter dans la suite du cours à l'étude des signaux é.m. |
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les plus simples, c'est-à-dire les OPPMs. |
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##### Notion de vitesse de groupe |
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Lorsque l'on étudie la propagation d'un paquet d'ondes (ensemble d'OPPMs caractérisant |
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un signal réel par exemple) dans un milieu, chacune d'entre elles est caractérisée par |
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sa pulsation $`\omega`$, donc par son nombre d'onde $`k`$ et par une certaine vitesse |
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de phase $`v_\varphi`$ qui en découle. Pour des pulsations différentes, la vitesse |
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de phase peut varier. De ce fait, les ondes du paquet ne se déplacent pas toutes à |
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la même allure et le paquet se disperse dans le temps en fonction de la distance |
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parcourue dans le milieu. On peut définir une vitesse de propagation du paquet d'onde, |
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appelée vitesse de groupe $`v_g`$, qui tient compte de cette dispersion et qui se |
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détermine de la façon suivante : |
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$`v_g = \dfrac{\omega}{k}.`$ |
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La vitesse de groupe est une des grandeurs caractéristiques de la propagation des |
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ondes dans un milieu comme nous allons le voir par la suite. |
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