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Onde et propagation

Posté par
andrew225
15-06-17 à 13:56

Merci de m'aider à résoudre mon exercice

Deux ondes électromagnétiques planes sinusoïdales 1 et 2, de même fréquence f0= Wo/2π , se propage dans le vide dans le plan (xoy) suivant deux directions symétriques par rapport à ox et faisant respectivement les angles θ et -θ avec ox.

Les champs électriques E1 et E2 de ces ondes sont parallèles à Oz, ont même amplitude Eo et vibrent en phase en 0

On donne le célérité c de la lumière dans le vide et on posera K=w/c (norme du vecteur d'onde de chaque onde) L'espace est rapporté eu référentiel OXYZ orthonormé de base (Ux, Uy, Uz)

1) Exprimer pour l'onde résultante en tout point M(x,y,z) à l'instant t, en notation réelles:

a-Le champ électrique E(M,t)

b-Le champ magnétique B(M,t)

2) Caractérisé l'onde (E,B) résultante, puis exprimer la vitesse de phase V et les périodes spatial P de l'onde résultante en fonction de fo,
θ et c

Application numérique : fo= 10 MHz ;θ= 30° c=3,108 m/s calculer V et P

3) montrer qu'en disposant convenablement des plans métallique parfaits, la répartition des champs E et B n'est  pas modifiée; calculer le distance minimale Y en deux plans métallique.

4) Calculer (en fonction de μo, c, Eo, θ et S) la puissance moyenne dans le temps transportée par l'onde résultante (E,B) à travers une surface rectangulaire d'aire S, parallèle au plan yOz.

5) En déduire la vitesse de groupe Vg ou vitesse de propagation de l'énergie de l'onde résultante. Vérifier le relation V.vg= C expo 2

Posté par
vanoise
re : Onde et propagation 15-06-17 à 14:05

Bonjour et bienvenu sur ce forum
Te serais-t-il possible d'expliquer ce que tu as été capable de faire et ce qui te bloque ?
L'aide que tu trouveras ensuite ici sera plus efficace qu'un simple corrigé pas nécessairement adapté à ton niveau.

Posté par
andrew225
re : Onde et propagation 15-06-17 à 14:14

merci pour votre réponse  aussi rapide tous d'abord je veux d'abord comprendre l'exercice puis ensuite être orienter dans la résolution

Posté par
vanoise
re : Onde et propagation 15-06-17 à 14:50

L'onde plane sinusoïdale polarisée rectilignement suivant (Oz) correspond à un vecteur champ électrique en M :

\overrightarrow{E_{1}}=E_{0}\cdot\cos\left(\omega.t-\overrightarrow{k_{1}}\cdot\overrightarrow{OM}\right).\overrightarrow{u_{z}}

\overrightarrow{k_{1}} est le vecteur d'onde de norme k=\frac{\omega}{c} et orienté suivant la direction et le sens de propagation :

\overrightarrow{k_{1}}=k.\cos\left(\theta\right).\overrightarrow{u_{x}}+k.\sin\left(\theta\right).\overrightarrow{u_{y}}

Ce qui donne, en notant (x,y) les coordonnées de M :

\overrightarrow{E_{1}}=E_{0}\cdot\left[\cos\omega.t-k.\cos\left(\theta\right).x-k.\sin\left(\theta\right)\right].y.\overrightarrow{u_{z}}

Pour l'onde progressive n° 2, il suffit de remplacer \theta par \left(-\theta\right)... Je te laisse continuer en espérant t'avoir mis sur les bons rails... Tu as sûrement vu en cours la relations entre les vecteurs E et B pour une onde électromagnétique plane...

Posté par
vanoise
re : Onde et propagation 15-06-17 à 21:35

Un crochet est mal placé dans ma dernière formule. Tu as sans doute rectifié par toi-même mais voici cependant la correction :

\overrightarrow{E_{1}}=E_{0}\cdot\left[\cos\omega.t-k.\cos\left(\theta\right).x-k.\sin\left(\theta\right).y\right].\overrightarrow{u_{z}}



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