Une onde électromagnétique
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Les propriétés d’une onde:
Une onde est définit par le déplacement d’une perturbation produisant une variation des propriétés physiques du milieu. Elle se déplace à une vitesse qui dépend des caractéristiques du milieu. L’onde fait un transfert d’énergie sans transport de matière.
Physiquement, une onde est un champ, c’est-à-dire une zone où on associe à chaque point de l'espace des grandeurs physiques, et s'y propageant. Dans le cas de l’onde électromagnétique, le champ se propage dans l'espace; le champ agit sur les particules.
L'électromagnétisme fournit ainsi le modèle du dualisme onde-particule: on a les propriétés de l'onde et celles de la particule. Il suppose l'existence de deux élements de base: des corps électriques, particules électriquement chargées, et un champ électromagnétique.
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Le champ électrique et magnétique:
On va définir un champ par une valeur vectorielle, ou par l'intensité d'une force exercée sur toutes les particules de ce champ. Il existe aussi deux types de champs: les champs statiques qui ne varient pas en fonction du temps (ex: le champ terrestre), et ceux qui varient en fonction du temps (ex: les courants alternatifs dans un champs électrique).
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Un champ électrique entoure des particules électriquement chargées. Ce champ permet de déterminer, en tout point de l’espace, la force de l’interaction électrique entre deux particules. Plus on s'éloigne de la source, plus l'intensité de ce champ sera faible. Il se mesure en Volts/m.
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le champ magnétique est un champ qui va définir les forces magnétiques exercées sur le courant électrique (par exemple, la lampe) ou des matériaux exerçant une force attractive ou répulsive, appelés aimants. Dans le cas du courant électrique, le champ n'existe que si les charges sont en mouvement. On prendra par exemple le champ magnétique terrestre qui nous attire vers le centre de la Terre. On mesure ce champ en Ampère/m.
La lumière un modèle (soit une représentation) du rayonnement électromagnétique qui désigne une forme de transfert d'énergie. Il correspond à l'ensemble des radiations émises par une source (exemple: les radiations émises par le Soleil).
Le champ électromagnétique représente l'espace dans lequel s'exerce la force électromagnétique; c'est la force magnétique que chaque particule électrique dans un champ électrique va subir (soit répulsive ou soit attractive).
La lumière visible est un rayonnement électromagnétique. La propagation de ce rayonnement donne lieu à de nombreux phénomènes comme la diffraction et la réfraction ou les interférences.
Une onde électromagnétique monochromatique peut se modéliser par un dipôle électrostatique. Ce modèle refléte par exemple, les oscillations du nuage électronique d'un atome intervenant dans la diffusion Rayleigh.