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| Titre : | Vibrations et ondes | | Type de document : | texte imprime | | Auteurs : | Tamer Bécherrawy | | Editeur : | Paris : Lavoisier | | Année de publication : | 2010 | | Collection : | Collection Sciences et Technologies | | Importance : | 400 p. | | Présentation : | ill. | | Format : | 23 cm | | ISBN/ISSN/EAN : | 978-2-7462-2556-5 | | Langues : | Français | | Mots-clés : | Vibration Ondes mécaniques | | Résumé : | Cet ouvrage présente en détail les phénomènes vibratoires et ondulatoires mécaniques et électromagnétiques.
Après l'étude des vibrations à un et plusieurs degrés de liberté, il introduit les notions-clés telles que le phénomène de superposition, l'analyse de Fourier ou la résonance.
Vibrations et ondes analyse la propagation des ondes mécaniques (élastiques, sonores et à la surface des liquides), des ondes électromagnétiques et les phénomènes de réflexion et de réfraction, d'interférence, de diffraction et de propagation dans les milieux limités (ondes guidées et ondes stationnaires).
Les principes de base et les lois sont énoncés et démontrés d'une manière didactique. Les notions et les techniques mathématiques utiles sont graduellement introduites. Les aspects physiques et les applications sont entièrement développés.
Adapté aux tendances actuelles de l'enseignement de la physique, cet ouvrage propose un ensemble d'outils pédagogiques : des exemples résolus, un résumé des principaux résultats, des conseils pour la résolution des exercices, des questions de réflexion et de nombreux exercices groupés par sections et classés par difficulté croissante. | | Note de contenu : |
Avant-propos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Chapitre 1.1. Oscillations libres. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
1.2. Vibrations harmoniques: équation différentielle et linéarité. . . . . . . . . . . . . .14
1.3. Représentation complexe et représentation de Fresnel . . . . . . . . . . . . . . . . .17
1.4. Masse soumise à une force -kx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
1.5. Oscillations angulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
1.6. Oscillations amorties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
1.6.1. Cas de grand amortissement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
1.6.2. Cas d'un amortissement critique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
1.6.3. Cas de faible amortissement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
1.7. Dissipation de l'énergie d'un oscillateur amorti . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
1.8. Circuits électromagnétiques oscillants. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
1.9. Oscillations au voisinage d'une position d'équilibre stable. . . . . . . . . . . . . . ..33
1.1O.Oscillateurs non linéaires. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
1.11.Systèmes à deux degrés de liberté. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
1.12. Généralisation aux systèmes à n degrés de liberté . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
1.13.Variables normales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
1.14.
Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
1.15. Conseils pour résoudre les exercices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..48
1.16. Questions de réflexion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ...49
1.17.Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ... ..51
Chapitre 2. Superposition des grandeurs harmoniques,
analyse de Fourier .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ... .. 61
2.1. Superposition de deux grandeurs harmoniques scalaires de même fréquence . . . . . . .. . ... ...61
2.2. Superposition de deux grandeurs vectorielles perpendiculaires et de même fréquence, polarisation. .63
2.3. Superposition de deux vibrations perpendiculaires de fréquences différentes . . . . . . . . 67
2.4. Superposition de grandeurs scalaires de périodes différentes,battements . . . . . . . . . . . 68
2.5. Analyse de Fourier d'une fonction périodique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
2.6. Analyse de Fourier d'une fonction apériodique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2.7. Spectre d'un signal, relation d'incertitude .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77
2.8. Fonction de Dirac . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . .79
2.9. Résumé . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . .. . . .81
2.10. Conseils pour résoudre les exercices . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..84
2.11. Questions de réflexion. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . .85
2.12. Exercices. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . 86
Chapitre 3. Oscillations forcées . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . .....93
3.1. Régime transitoire et régime permanent . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .....95
3.3. Résonance . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . ......97
3.4. Impédance, énergie d'un oscillateur en régime permanent ... . . . . . . . . . . . . . .....98
3.5. Impédance complexe . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . ......102
3.6. Oscillations électromagnétiques entretenues ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.7. Excitation à partir de l'équilibre ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . 106
3.8. Réponse à une force quelconque, systèmes non linéaires ... . . . . . . . . . . . . . . .. 108
3.9. Excitation d'un système d'oscillateurs couplés . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
3.10. Généralisation des notions de force extérieure et d'impédance .. . . . . . . . . . . . . . 113
3.11. Quelques applications. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . ..114
3.12. Résumé . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . 115
3.13. Conseils pour résoudre les exercices . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 116
3.14. Questions de réflexion. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . 117
3.15. Exercices . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . 118
Chapitre 4. Propagation dans les milieux illimités .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.1. Propagation à une dimension ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . 125
4.2. Propagation à deux et à trois dimensions .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.3. Propagation d'une onde vectorielle ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
4.4. Polarisation des ondes vectorielles transversales. . . . . . . . . . . . .. 133
4.5. Onde monochromatique, vecteur d'onde et longueur d'onde . . . . .. 135
4.6.Dispersion. . . . . . . . . . . . . . 137
4.7.Vitesse de groupe. . . . . . . . . 139
4.8. Analyse de Fourier des ondes. . . . . . . . . . ... . . . 140
4.9.Modulation. . . . . . . . . . . . . 143
4.10.Énergie des ondes . . . . . . . . 145
4.11. Autres équations des ondes non amorties, grandeurs conservées . . . . . . . . . . . 148
4.12.Notion d'impédance d'un milieu.. . . . . . . . . . . . . . . . 149
4.13.Ondes amorties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ISO
4.14. Sources et observateurs en mouvement, effet Doppler et onde de choc.. . . . . . . . 153
4.15.Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4.16. Conseils pour résoudre les exercices .. . . . . . . . ... . . . 160
4.17. Questions de réflexion. .. . . . . . . . ... . . . 162
4.18.Exercices.. . . . . . . . . . . . . . . . 162
Chapitre 5. Ondes mécaniques. . . . . . . . . . . . . . . 169
5.1. Oscillations transversales sur une corde tendue ............... 169
5.2. Déformation et contrainte dans les solides ............ 172
5.3. Onde le long d'un ressort massif et une tige . . ..............175
5.4. Propagation du son dans un tuyau ............. . . 177
5.5. Onde sur une membrane élastique. . ......... . 181
5.6. Ondes mécaniques à trois dimensions. 183
5.7. Énergie des ondes mécaniques. . . . . 185
5.8. Ondes progressives, impédance et intensité................. 188
5.9. Infrasons et ultrasons................. 192
5.10.Ondes de surface. . . . . . . . . . . . . 194
5.11.Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
5.12. Conseils pour résoudre les exercices ................ 201
5.13. Questions de réflexion................. 202
5.14.Exercices.. . . . . . . . . . . . . . . . 202
Chapitre 6. Ondes électromagnétiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
6.1. Relations principales de la théorie électromagnétique. . . . . . . 209
6.2. Ondes électromagnétiques dans le vide et les diélectriques illimités.. . . . . . . . . . . . . . . . 212
6.2.1. Équations de propagation des champs dans le vide et les diélectriques. . . . . . . . . . . . . . . 212
6.2.2. Ondes électromagnétiques planes et harmoniques dans les diélectriques. . . . . . . . . . . . . 213
6.2.3. Densité d'énergie et vecteur de Poynting dans les diélectriques .. . . . . . . . ... . . . 214
6.2.4. Polarisation des ondes électromagnétiques . . . . . . . . . ... . . . 215
6.2.5. Densités d'impulsion et de moment cinétique, pression de radiation .................. 217
6.3. Ondes électromagnétiques dans les plasmas ............... 219
6.4. Ondes électromagnétiques dans les conducteurs ohmiques.................. 222
6.5. Quantification des ondes électromagnétiques .................. 225
6.6. Classification et quelques caractérises ondes électromagnétiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
6.7. Émission du rayonnement électromagnétique...................... 228
6.8. Émission spontanée et émission stimulée......................... 230
6.9. Résumé ................ 233
6.10. Conseils pour résoudre les exercices ................ 236
6.11. Questions de réflexion. .................237
6.12. Exercices ........................238
Chapitre 7. Réflexion et réfraction des ondes .. . . . . . . . ... . . . 243
7.1. Réflexion d'une onde élastique sur deux cordes jointes.. . . . . . . . ... . . . 243
7.2. Réflexion d'une onde sonore à une dimension ................. 247
7.3. Lois générales de réflexion et de transmission des ondes à trois dimensions ................ 250
7.4. Réflexion et réfraction d'une onde sonore à trois dimensions....................... 253
7.5. Réflexion et réfraction d'une onde e-m sur l'interface de diélectriques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
7.5.1. Cas d'une onde polarisée dans le plan d'incidence .... . . . . . . . ... . . . 255
7.5.2. Cas d'une onde polarisée perpendiculairement au plan d'incidence . 256
7.5.3. Conservation de l'énergie .. . . . . . . . ... . . . 258
7.5.4. Polarisation par réflexion de Brewster. .. . . . . . . . ... . . . 260
7.6. Cas d'une onde amortie dans le second milieu .. . . . . . . . . ... . . . 262
7.7. Résumé . . . . . . . . . ... . . . 265
7.8. Conseils pour résoudre les exercices.. . . . . . . . ... . . . 267
7.9. Questions de réflexion.. . . . . . . . ... . . . 268
7.10. Exercices .. . . . . . . . ... . . . 269
Chapitre 8. Interférence et diffraction .. . . . . . . . ... . . . 275
8.1. Ordre et franges d'interférence de deux ondes .. . . . . . . . ... . . . 275
8.2. Intensité et contraste .. . . . . . . . ... . . . 277
8.3. Interférence des ondes lumineuses, expérience de Young .. . . . . . . . ... . . . 279
8.4. Superposition de plusieurs ondes, conditions d'interférence.. . . . . . . . ... . . . 283
8.5. Holographie...
8.6.Couches minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
8.7. Principe de Huygens-Fresnel et diffraction par une ouverture.. . . . . . . . ... . . . 290
8.8. Réseaux à une dimension. 295
8.9. Diffraction des rayons X . . . . . . . . . 298
8.10.Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
8.11. Conseils pour résoudre les exercices . 303
8.12. Questions de réflexion. . . . . . . . . . . . . . . . . 304
8.13.Exercices. . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Chapitre 9. Ondes stationnaires et ondes guidées . . . . . . . . . . . . . . 311
9.1. Ondes stationnaires et modes normaux des ondes à une dimension. . . . . . . . . . . . . . . . 312
9.2. Ondes stationnaires sur une membrane et dans une cavité rectangulaires . . . . . . . . 317
9.3. Analyse de Fourier des ondes stationnaires. . . . . 320
9.4. Résonance et ondes stationnaires. . . . . . . . . . . 323
9.5. Ondes sonores guidées entre deux plaques planes. 324
9.6. Onde sonore dans un tuyau rectangulaire. . . . . . 327
9.7. Ondes sur un câble idéal comme une chaîne d'oscillateurs couplés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
9.8. Guides d'ondes métalliques pour les ondes électromagnétiques. . . . 331
9.9. Guide d'ondes formé par deux plaques planes et parallèles 332
9.10. Guides d'ondes électromagnétiques à un seul conducteur. . . . . . . 337
9.11.Applications des guides d'ondes. . . . . . . . . . . . . . . . . 340
9.12.Résumé. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 342
9.13. Conseils pour résoudre les exercices. . 345
9.14. Questions de réflexion.. . . . . . . . ... . . . 346
9.15.Exercices. . . . . . . . . 347
Réponses de quelques exercices. . .. . . . . . . . ... . . . 355
Annexes 1, 2, 3 375
Bibliographie . . . . . . . . . ... . . . 393
Index .........................................395 | | Permalink : | ./index.php?lvl=notice_display&id=10514 |
Vibrations et ondes [texte imprime] / Tamer Bécherrawy . - Paris : Lavoisier, 2010 . - 400 p. : ill. ; 23 cm. - ( Collection Sciences et Technologies) . ISBN : 978-2-7462-2556-5 Langues : Français | Mots-clés : | Vibration Ondes mécaniques | | Résumé : | Cet ouvrage présente en détail les phénomènes vibratoires et ondulatoires mécaniques et électromagnétiques.
Après l'étude des vibrations à un et plusieurs degrés de liberté, il introduit les notions-clés telles que le phénomène de superposition, l'analyse de Fourier ou la résonance.
Vibrations et ondes analyse la propagation des ondes mécaniques (élastiques, sonores et à la surface des liquides), des ondes électromagnétiques et les phénomènes de réflexion et de réfraction, d'interférence, de diffraction et de propagation dans les milieux limités (ondes guidées et ondes stationnaires).
Les principes de base et les lois sont énoncés et démontrés d'une manière didactique. Les notions et les techniques mathématiques utiles sont graduellement introduites. Les aspects physiques et les applications sont entièrement développés.
Adapté aux tendances actuelles de l'enseignement de la physique, cet ouvrage propose un ensemble d'outils pédagogiques : des exemples résolus, un résumé des principaux résultats, des conseils pour la résolution des exercices, des questions de réflexion et de nombreux exercices groupés par sections et classés par difficulté croissante. | | Note de contenu : |
Avant-propos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Chapitre 1.1. Oscillations libres. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
1.2. Vibrations harmoniques: équation différentielle et linéarité. . . . . . . . . . . . . .14
1.3. Représentation complexe et représentation de Fresnel . . . . . . . . . . . . . . . . .17
1.4. Masse soumise à une force -kx. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
1.5. Oscillations angulaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
1.6. Oscillations amorties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
1.6.1. Cas de grand amortissement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
1.6.2. Cas d'un amortissement critique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
1.6.3. Cas de faible amortissement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
1.7. Dissipation de l'énergie d'un oscillateur amorti . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
1.8. Circuits électromagnétiques oscillants. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
1.9. Oscillations au voisinage d'une position d'équilibre stable. . . . . . . . . . . . . . ..33
1.1O.Oscillateurs non linéaires. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
1.11.Systèmes à deux degrés de liberté. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
1.12. Généralisation aux systèmes à n degrés de liberté . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
1.13.Variables normales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
1.14.
Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
1.15. Conseils pour résoudre les exercices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..48
1.16. Questions de réflexion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ...49
1.17.Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ... ..51
Chapitre 2. Superposition des grandeurs harmoniques,
analyse de Fourier .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . ... .. 61
2.1. Superposition de deux grandeurs harmoniques scalaires de même fréquence . . . . . . .. . ... ...61
2.2. Superposition de deux grandeurs vectorielles perpendiculaires et de même fréquence, polarisation. .63
2.3. Superposition de deux vibrations perpendiculaires de fréquences différentes . . . . . . . . 67
2.4. Superposition de grandeurs scalaires de périodes différentes,battements . . . . . . . . . . . 68
2.5. Analyse de Fourier d'une fonction périodique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
2.6. Analyse de Fourier d'une fonction apériodique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2.7. Spectre d'un signal, relation d'incertitude .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77
2.8. Fonction de Dirac . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . .79
2.9. Résumé . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . .. . . .81
2.10. Conseils pour résoudre les exercices . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..84
2.11. Questions de réflexion. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . .85
2.12. Exercices. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . 86
Chapitre 3. Oscillations forcées . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . .....93
3.1. Régime transitoire et régime permanent . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .....95
3.3. Résonance . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . ......97
3.4. Impédance, énergie d'un oscillateur en régime permanent ... . . . . . . . . . . . . . .....98
3.5. Impédance complexe . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . ......102
3.6. Oscillations électromagnétiques entretenues ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.7. Excitation à partir de l'équilibre ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . 106
3.8. Réponse à une force quelconque, systèmes non linéaires ... . . . . . . . . . . . . . . .. 108
3.9. Excitation d'un système d'oscillateurs couplés . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
3.10. Généralisation des notions de force extérieure et d'impédance .. . . . . . . . . . . . . . 113
3.11. Quelques applications. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . ..114
3.12. Résumé . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . 115
3.13. Conseils pour résoudre les exercices . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 116
3.14. Questions de réflexion. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . 117
3.15. Exercices . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . 118
Chapitre 4. Propagation dans les milieux illimités .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.1. Propagation à une dimension ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . 125
4.2. Propagation à deux et à trois dimensions .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.3. Propagation d'une onde vectorielle ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
4.4. Polarisation des ondes vectorielles transversales. . . . . . . . . . . . .. 133
4.5. Onde monochromatique, vecteur d'onde et longueur d'onde . . . . .. 135
4.6.Dispersion. . . . . . . . . . . . . . 137
4.7.Vitesse de groupe. . . . . . . . . 139
4.8. Analyse de Fourier des ondes. . . . . . . . . . ... . . . 140
4.9.Modulation. . . . . . . . . . . . . 143
4.10.Énergie des ondes . . . . . . . . 145
4.11. Autres équations des ondes non amorties, grandeurs conservées . . . . . . . . . . . 148
4.12.Notion d'impédance d'un milieu.. . . . . . . . . . . . . . . . 149
4.13.Ondes amorties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ISO
4.14. Sources et observateurs en mouvement, effet Doppler et onde de choc.. . . . . . . . 153
4.15.Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4.16. Conseils pour résoudre les exercices .. . . . . . . . ... . . . 160
4.17. Questions de réflexion. .. . . . . . . . ... . . . 162
4.18.Exercices.. . . . . . . . . . . . . . . . 162
Chapitre 5. Ondes mécaniques. . . . . . . . . . . . . . . 169
5.1. Oscillations transversales sur une corde tendue ............... 169
5.2. Déformation et contrainte dans les solides ............ 172
5.3. Onde le long d'un ressort massif et une tige . . ..............175
5.4. Propagation du son dans un tuyau ............. . . 177
5.5. Onde sur une membrane élastique. . ......... . 181
5.6. Ondes mécaniques à trois dimensions. 183
5.7. Énergie des ondes mécaniques. . . . . 185
5.8. Ondes progressives, impédance et intensité................. 188
5.9. Infrasons et ultrasons................. 192
5.10.Ondes de surface. . . . . . . . . . . . . 194
5.11.Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
5.12. Conseils pour résoudre les exercices ................ 201
5.13. Questions de réflexion................. 202
5.14.Exercices.. . . . . . . . . . . . . . . . 202
Chapitre 6. Ondes électromagnétiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
6.1. Relations principales de la théorie électromagnétique. . . . . . . 209
6.2. Ondes électromagnétiques dans le vide et les diélectriques illimités.. . . . . . . . . . . . . . . . 212
6.2.1. Équations de propagation des champs dans le vide et les diélectriques. . . . . . . . . . . . . . . 212
6.2.2. Ondes électromagnétiques planes et harmoniques dans les diélectriques. . . . . . . . . . . . . 213
6.2.3. Densité d'énergie et vecteur de Poynting dans les diélectriques .. . . . . . . . ... . . . 214
6.2.4. Polarisation des ondes électromagnétiques . . . . . . . . . ... . . . 215
6.2.5. Densités d'impulsion et de moment cinétique, pression de radiation .................. 217
6.3. Ondes électromagnétiques dans les plasmas ............... 219
6.4. Ondes électromagnétiques dans les conducteurs ohmiques.................. 222
6.5. Quantification des ondes électromagnétiques .................. 225
6.6. Classification et quelques caractérises ondes électromagnétiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
6.7. Émission du rayonnement électromagnétique...................... 228
6.8. Émission spontanée et émission stimulée......................... 230
6.9. Résumé ................ 233
6.10. Conseils pour résoudre les exercices ................ 236
6.11. Questions de réflexion. .................237
6.12. Exercices ........................238
Chapitre 7. Réflexion et réfraction des ondes .. . . . . . . . ... . . . 243
7.1. Réflexion d'une onde élastique sur deux cordes jointes.. . . . . . . . ... . . . 243
7.2. Réflexion d'une onde sonore à une dimension ................. 247
7.3. Lois générales de réflexion et de transmission des ondes à trois dimensions ................ 250
7.4. Réflexion et réfraction d'une onde sonore à trois dimensions....................... 253
7.5. Réflexion et réfraction d'une onde e-m sur l'interface de diélectriques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
7.5.1. Cas d'une onde polarisée dans le plan d'incidence .... . . . . . . . ... . . . 255
7.5.2. Cas d'une onde polarisée perpendiculairement au plan d'incidence . 256
7.5.3. Conservation de l'énergie .. . . . . . . . ... . . . 258
7.5.4. Polarisation par réflexion de Brewster. .. . . . . . . . ... . . . 260
7.6. Cas d'une onde amortie dans le second milieu .. . . . . . . . . ... . . . 262
7.7. Résumé . . . . . . . . . ... . . . 265
7.8. Conseils pour résoudre les exercices.. . . . . . . . ... . . . 267
7.9. Questions de réflexion.. . . . . . . . ... . . . 268
7.10. Exercices .. . . . . . . . ... . . . 269
Chapitre 8. Interférence et diffraction .. . . . . . . . ... . . . 275
8.1. Ordre et franges d'interférence de deux ondes .. . . . . . . . ... . . . 275
8.2. Intensité et contraste .. . . . . . . . ... . . . 277
8.3. Interférence des ondes lumineuses, expérience de Young .. . . . . . . . ... . . . 279
8.4. Superposition de plusieurs ondes, conditions d'interférence.. . . . . . . . ... . . . 283
8.5. Holographie...
8.6.Couches minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
8.7. Principe de Huygens-Fresnel et diffraction par une ouverture.. . . . . . . . ... . . . 290
8.8. Réseaux à une dimension. 295
8.9. Diffraction des rayons X . . . . . . . . . 298
8.10.Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
8.11. Conseils pour résoudre les exercices . 303
8.12. Questions de réflexion. . . . . . . . . . . . . . . . . 304
8.13.Exercices. . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Chapitre 9. Ondes stationnaires et ondes guidées . . . . . . . . . . . . . . 311
9.1. Ondes stationnaires et modes normaux des ondes à une dimension. . . . . . . . . . . . . . . . 312
9.2. Ondes stationnaires sur une membrane et dans une cavité rectangulaires . . . . . . . . 317
9.3. Analyse de Fourier des ondes stationnaires. . . . . 320
9.4. Résonance et ondes stationnaires. . . . . . . . . . . 323
9.5. Ondes sonores guidées entre deux plaques planes. 324
9.6. Onde sonore dans un tuyau rectangulaire. . . . . . 327
9.7. Ondes sur un câble idéal comme une chaîne d'oscillateurs couplés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
9.8. Guides d'ondes métalliques pour les ondes électromagnétiques. . . . 331
9.9. Guide d'ondes formé par deux plaques planes et parallèles 332
9.10. Guides d'ondes électromagnétiques à un seul conducteur. . . . . . . 337
9.11.Applications des guides d'ondes. . . . . . . . . . . . . . . . . 340
9.12.Résumé. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 342
9.13. Conseils pour résoudre les exercices. . 345
9.14. Questions de réflexion.. . . . . . . . ... . . . 346
9.15.Exercices. . . . . . . . . 347
Réponses de quelques exercices. . .. . . . . . . . ... . . . 355
Annexes 1, 2, 3 375
Bibliographie . . . . . . . . . ... . . . 393
Index .........................................395 | | Permalink : | ./index.php?lvl=notice_display&id=10514 |
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