• Dis moi: C'est quoi une ONDE (EleectroMagnétique) 1

    Différence de nature des ondes

    1- Les Ondes Matérielles dépendent de la géométrie et de la nature des milieux

    Exemple sur l'eau  dans un milieu infini A noter qu'un projectile carré tombant dans l'eau donne des ondes circulaires ("Ronds dans l'eau") car la propagation est Isotrope comme pour les ondes sonores dans l'air mais alors les ondes forment des sphères concentriques équiphases ( Sur l'anim on pourrait mesurer la longueur d'onde en figeant l'image et l'on voit les cercles équiphases, distants de lambda .

    Un tsunami n'est pas ressenti sur l'océan, et de plus il se déplace très vite mais au voisinage des cotes la vague s'élève brusquement de plusieurs mètres (Amplitude) et sa vitesse décroit fortement car elle dépend de  la profondeur.

    Observer le phénomène en cliquant sur chaque animation puis en les fermant

    http://www.edumedia-sciences.com/fr/a98-tsunami

    2- Les ondes Électromagnétiques présentent une célérité qui ne dépend  du milieu que par un unique coefficient appelé indice de Réfraction

    Leur célérité est celle de la lumière visible c= 300 000km/s dans l'air ou le vide mais 200 000km/s dans l'eau.

    Une telle onde  provient donc de la Lune en une seconde et du soleil en huit minutes ou dit autrement quand on observe la Lune c'est l'état de la Lune une seconde auparavant et une explosion solaire n'est visible que 8 minutes après qu'elle se soit produite

    Une fusée ne pourrait correspondre avec la Terre qu'avec des intervalles supérieurs à un quart d'heure entre question et réponse si elle s'approche du Soleil !! Car les ondes électromagnétiques porteuses de la conversation ne peuvent voyager qu'à la vitesse de la Lumière . Noter qu'elles se déplacent dans le vide contrairement aux ondes sonores qui sont .... matérielles ! (L'explosion des réservoirs d'Appolo XIII ne furent pas audibles des astronautes.

    2- Les ondes électromagnétiques sont constituées de deux "Champs" croisés

    "La notion de champ recouvre implicitement 2  définitions: Exemple en parlant du Champ de pesanteur ou " de Gravité" ou de gravitation on parle:

    Tout d'abord f d'un espace qui entoure une planète comme la Terre ou plus prosaïquement au voisinage d'un imeuble c'est l'observation dans cet espace des verticales nécessaires afin de stabiliser les objets susceptibles de se mettre en mouvement ("Tomber") et du coup c'est

    un espace doté de propriétés qui dépendent de la localisation de l'étendue considérée par exemple la verticale plus haut devient la direction du centre de la Terre si l'on étend ce champ aux satellites qui "tombent" aussi mais .... en cercles ou ellipses.Dis moi: C'est quoi une ONDE (EleectroMagnétique) 1

    2.1 Le Champ magnétique terrestre

    Dans le voisinage d'un lieu il garde une valeur fixe dont la direction et le sens sont fournies par une boussole

    Noter qu'il pique vers le sol au 45°parallèle  et que le Nord magnétique est en fait un pôle Sud qui attire les pôles Nord des aimants ....

    on retrouve les 2 notions évoquées car sa valeur dépend bien de l'espace et donc du lieu!

    2.2 Le Champ électrique

    Une bonne idée de l'existence de ce champ consiste à se placer sous une ligne 400 00Volts un jour de pluie et ... vous l'entendrez !

    Toutefois en ajoutant quelques charges vous obtiendrez une représentation à cette adresse:

    http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Elec/Champs/champE.html

    En effet il existe toujours en présence d'une tension c'est ce qui met en mouvement les particules électriques (électrons dans les conducteurs ou ions dans le cas de la foudre. On le trouve aux bornes de toutes les prises de courant. Sa valeur change régulièrement 50 fois par seconde et sa représentation ressemble à la corde excitée:C'est une fonction sinusoïdale du temps de fréquence 50Hz (50 fois la valeur maximale par seconde).

    3- Le champ électromagnétique contient les deux formes de champ qui bien que détectables par des procédés physiques différents sont totalement reliés.Dis moi: C'est quoi une ONDE (EleectroMagnétique) 1

    Mais pourquoi cette apparition simultanée ?

    Pour comprendre tout à fait le modèle fait appel à la relativité des observateurs du phénomène.

    Si vous avez observé le champ électrique d'une ou plusieurs charge ci-dessus alors vous avez idée que toute charge électrique crée dans l'espace environnant un Champ appelé électrique et représenté par la lettre E comme la présence de courant constant modifie l'espace sous la forme d'un champ magnétique représenté par B.Dis moi: C'est quoi une ONDE (EleectroMagnétique) 1

    Or qu'est-ce qu'un "Courant" si ce n'est un déplacement régulier dans ce cas des charges précédentes donc si l'on pouvait regarder ces charges comme on regarde une rivière couler transportant l'eau et un bteau "au fil de l'eau".

    Deux situations a)  Sur la rive l'eau comme les charges est dotée d'une vitesse par rapport à l'observateur alors dans le cas des charges en mouvement c'est B le champ magnétique qui est mesuré.

                              b) Sur le bateau l'eau est immobile comme l'observation de charges fixes et cette fois c'est E

    Et dans le cas d'une onde "électromagnétique "? Cette fois l'émetteur est loin, le mouvement de charges très rapide crée de plus des champs variables rendant impossible la différenciation E, B et donc ...Dis moi: C'est quoi une ONDE (EleectroMagnétique) 1 Selon l'antenne (le récepteur) on peut choisir le champ E auquel cas l'antenne est droite (TV et portables) mais certains d'entre vous ont peut-être vu une antenne intérieure ronde qui recevait le champ B car bien sûr l'un comme l'autre renferme la même information

    Et d'ailleurs quelles Informations?

    Si la célérité est dans ce cas constante et suit les lois de la lumière l'onde transporte en propre deux qualités:

    --Sa fréquence qui suffit à nous faire connaitre les caractères du grain d'énergie (Photon) qui lui est associé (Longueur d'onde et énergie sont ainsi définies pour le photon équivalent.Dis moi: C'est quoi une ONDE (EleectroMagnétique) 1

    ---Et le flux de photons transportés ou la densité d'énergie (soit le nombre de photon au m3 d'espace.

    Sur l'image ci-contre on a voulu représenter l'augmentation de fréquence en allant vers le bas ce qui augmente l'énergie de chaque photon  (ainsi les microondes ont davantage d'énergie que les ondes radio et l'on pourrait en déduire qu'ils sont davantage "pénétrants" un peu comme des projectiles Hélas ce n'est pas simple .... Il nous reste à voir la notion complexe de "Résonance" c'est à dire "d'accord" entre "Onde" et "Récepteur" de l'onde ce qui trivialement est le problème de "La clé et la serrure" ou des portes blindées que l'on peut forcer  par des explosifs mais qui s'ouvre très bien avec le bon "code" ou la bonne clé !!!

    Dis moi: C'est quoi une ONDE (EleectroMagnétique) 1

     

     

     

      et enfin Modifiant les paramètres que sont amplitude et fréquences plus sa cohérence visà vis d'une onde référence on va utiliser sa célérité pour mettre l'onde au service d'utilisateurs très avides de sa qualité de pureté (fréqence et célérité) pour ses interactions avec la matière: Ce sera le chapitre des applications; L'onde sera modulée en tout ou rien (télécommandes diverses et Tag de RFID ) modulée en amplitude (GO) ou en Fréquence (FM) en phase et ce sera les GSM et la téléphonie classique puis hachée une fois "Numérisée" à l'instar des sons qui du piano et du violon donnèrent la "Techno" la numérisation des ondes ce sera la TNT et ....la 3G, la 4G toujours plus haut en bande passante 'est à dire en fréquence de porteuse....

    Voilà beaucoup de vocabulaire que je me propose de définir ...

    Reprenons

    1- Amplitude

    2- Période temporelle et période spatiale (longueur d'onde)

    3-Fréquence

    4-Phase

    5-Numériser une onde ou "Digitaliser"

    6-Modulation

    6.1) d'amplitude

    6.2-de fréquence

    6-3 temporelle de phase