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Onde localement plane

Posté par
jean78
15-11-18 à 19:48

Bonjour,

On définie la phase d'une onde plane monochromatique : \theta(x,t)=kx-wt,
k et le nombre d'onde et w la pulsation.

On considère une onde localement monochromatique, où k et w peuvent varier dans l'espace et le temps, mais ces variations se produisent sur une échelle spatiale grande par rapport à 2*\pi /k et une échelle temporelle grande par rapport à 2*\pi /w.

En effectuant un développement de Taylor on peut définir k(x,t)=\frac{\partial \theta}{\partial x}, w(x,t)=-\frac{\partial \theta}{\partial t}.

On a donc l'équation de conservation : \frac{\partial k}{\partial t}+\frac{\partial w}{\partial x}=0.

On définit la relation de dispersion w=W(k).
\frac{\partial w}{\partial x}=K'(k)\frac{\partial k}{\partial x}.
On cherche à montrer que k est constant sur les trajectoires où \frac{\mathrm{d} x}{\mathrm{d} t}=W'(k).
Pour cela on reprend l'équation précédente, et on utilise le fait que dk=0.
Les trajectoires en question sont des lignes droites.

Maintenant vient la question où je bloque.
On considère maintenant que le milieu de propagation a ses caractéristiques qui peuvent changer en fonction de l'espace et du temps (ces changements se faisant toujours sur de grandes échelles par rapport à k et w).
Donc w=W(k,x,t).

Je dois montrer que : \left\{\begin{matrix}
 \\ \frac{\mathrm{d} x}{\mathrm{d} t}=\frac{\partial W}{\partial k}
 \\ \\
 \\ \frac{\mathrm{d} k}{\mathrm{d} t}=-\frac{\partial W}{\partial x}
 \\ \\ 
 \\ \frac{\mathrm{d} w}{\mathrm{d} t}=\frac{\partial W}{\partial t}
 \\ \end{matrix}\right..

Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
jean78
re : Onde localement plane 16-11-18 à 20:21

Bonsoir,

je me permets un petit up.

Posté par
jean78
re : Onde localement plane 18-11-18 à 14:15

J'ai trouvé que les deux dernières relations découlent de la première.

J'aurais juste besoin de votre aide pour montrer que \frac{\mathrm{d} x}{\mathrm{d} t}=\frac{\partial W}{\partial k} dans le cas où W=W(k,x,t).



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