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Claude Meny 6 years ago
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      01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/04.Niv4/04.electromagnetism/04.electromagnetism-in-media/02.electromagnetic-waves-in-media/main/textbook.fr.md

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01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/04.Niv4/04.electromagnetism/04.electromagnetism-in-media/02.electromagnetic-waves-in-media/main/textbook.fr.md

@ -21,3 +21,36 @@ suivante :
$`\Delta\vec{E}\left(M,t\right)-\dfrac{1}{c^{2}}\dfrac{\partial^{2}\vec{E}\left(M,t\right)}{\partial t^{2}}`$
$`=\dfrac{1}{\varepsilon_{0}}\;grad\left(\rho\left(M,t\right)\right)+\mu_{0}\dfrac{\partial\vec{j}\left(M,t\right)}{\partial t}`$
r, le passage de l'onde dans le milieu va nécessairement perturber l'équilibre électrostatique
des charges présentes dans celui-ci et contribuer ainsi localement à leur mouvement
et/ou à leur accumulation. Afin de résoudre les équations de propagation, il est donc
nécessaire de connaître les relations de dépendance de $`\rho`$ et $`\vec{j}`$ à $`\vec{E}`$
et $`\vec{B}$. Dans ces conditions seulement, il sera possible d'obtenir la forme exacte
de l'onde électromagnétique qui se propage dans le milieu en question.
##### Notion d'échelle mésoscopique
La dépendance du mouvement des charges à l'onde é.m. qui se propage ne peut pas être
déterminée expérimentalement à l'échelle microscopique. A cette échelle en effet,
on passe sur de très courtes distances d'une situation où le point considéré est
proche d'un noyau (de charge positive) à celle où il est plutôt proche d'un électron
(de charge négative). Cela signifie que les champs électriques et magnétiques locaux
$`\vec{E}_{\textrm{local}}`$ et $`\vec{B}_{\textrm{local}}`$ fluctuent de façon très
abrupte lorsque l'on considère le problème à l'échelle atomique. Il n'est donc pas
possible d'en évaluer l'orientation et l'amplitude, ni même de déterminer
$`\rho_{\textrm{local}}`$ et $`\vec{j}_{\textrm{local}}`$. Pour décrire le système,
il faut donc travailler à une échelle intermédiaire entre l'échelle microscopique
et l'échelle macroscopique : on la définira comme l'échelle mésoscopique. Les grandeurs
étudiées seront alors des moyennes spatiales des grandeurs locales réalisées sur des
volumes mésoscopiques. La dimension caractéristique de ces volumes est de l'ordre de
3 à 10 nm. A cette échelle, on s'affranchit des fluctuations rapides de densité de
charge (et donc de champ électrique) liées à la structure de l'atome dont la dimension
caractéristique est inférieure à l'Angström ($`1 \unicode{x212B}=10^{-10}\,m)`$.
Ainsi :
$`\vec{E}=\langle \vec{E}_{\textrm{local}}\rangle_{3 - 10~\textrm{nm}}`$ et
$`\vec{B}=\langle \vec{B}_{\textrm{local}}\rangle_{3 - 10~\textrm{nm}}`$
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