Amplitude des ondes éléctromagnétiques

[invite31840caf]

Bonjour,
Lorsqu'on parle des ondes éléctromagnétiques on parle toujours de la longueur d'onde (ou de la fréquence) mais jamais de l'amplitude. Ma question est simple: que représente l'amplitude?
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[Seirios]

Bonjour,

Une variation sinusoïdale (comme dans le cas d'une onde électromagnétique) peut s'écrire : , avec respectivement l'amplitude, le nombre d'onde, la coordonnée x, la pulsation et le temps. Comme un sinus varie entre 1 et -1, E (la valeur du champ électrique par exemple, ou bien magnétique) variera entre E_m et -E_m. L'amplitude est donc la valeur maximale (et minimale) que l'onde peut atteindre.

[invitedcd1055a]

Bonjour,

et Em (l'amplitude) est proportionnelle à l'energie de l'onde electromagnetique

[f6bes]

Bjr novoc....
Tu peux aussi faire un paralléle avec une tension sinusoidale.
En 240 v l'AMPLITUDE de la tension est DIX fois plus importante qu'une tension de 24 v.Meme si c'est deux tensions sont à 50 hertzs (longueur d'onde équivalente)
Dans amplitude il y a AMPLE !
Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[mbochud]

et Em (l'amplitude) est proportionnelle à l'energie de l'onde electromagnetique

Bonjour,
Le carré de E ....

[f6bes]

Bsr novoc...
Pourquoi parles t on plus rarement d'une onde électromagnatique ?
Tout simplement , qu'une fois émise l'AMPLITUDE d'une onde magnétique va
aller en décroissant au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la source qui l'a émise.Elle va donc perdre de la "puissance".Parfois se scinder et parfois se recombiner aprés s'etre scindée.
Donc ce qui fait la "signature" d'une onde électromagnétique c'est sa fréquence et non pas sa "puissance".
Bonn soirée

[invite31840caf]

Merci pour ces réponses.. en particulier f6bres qui a compris ma question. Je ne savais pas que les ondes éléctromagnétiques perdaient de l'amplitude. La lumière par exemple, elle peut traverser n'importe quelle distance dans l'espace ou je me trompe? La lumière perdrait donc de l'amplitude comme les ondes sur un lac?
Sinon, moi je pensais que l'intensité c'était lié au nombre de photons. Y aurait il un lien entre intensité et nombre de photons? par exemple, l'amplitude reflète-t-elle le nombre de photons de l'onde?

Bonne soirée à vous, à bientôt.

[f6bes]

Je ne savais pas que les ondes éléctromagnétiques perdaient de l'amplitude.

Bsr Novo.....
Mais tu as déjà du le CONSTATER plus d'une fois !!!!
Lorsque tu écoutes une émission de radio,plus tu t'éloignes de l'émetteur qui produit l'onde éléctromagnétique ,plus le niveau de réception diminue (car l'amplitude diminue), jusqu'à disparaitre totalement.

Bonne soirée

[invite31840caf]

C'est bien vrai, tu as raison. Est ce que ça correspond à une perte de photons?
Et l'amplitude diminue t elle dans l'espace aussi? Je pense que non puisqu'il n'y a pas de matière pour réagir avec les photons.
A bientôt.

[Seirios]

Bonjour,

Est ce que ça correspond à une perte de photons?

Non, cela correspond plutôt à une baisse du nombre de photon par unités de volume, puisque la propagation se fait de manière sphérique (à un instant t+1, la sphère de propagation possède une surface plus importante qu'à l'instant t, alors que le nombre de photon et lui constant).

Et l'amplitude diminue t elle dans l'espace aussi? Je pense que non puisqu'il n'y a pas de matière pour réagir avec les photons.

Si ce que je t'ai dit précédemment est vrai, alors la réponse est oui.

[f6bes]

Bjr Phy2..........
Ben oui l'amplitude diminue dans l'espace.
Si ce n'était pas le cas il n'y aurait pas besoin de Radiotelescope ENORME pour
aller écouter le confins de l'univers.
La "puissance" ,par m2, émise par x "tartempion" n'est pas la meme à coté de lui et à qq centaines d'années lumiére.
C'est un peu l'effet "tromblon" ,mais dans toute les directions !
Cordialement

[invite06413c42]

Salut,

La lumière est une onde éléctromagnétique.
Plus un point lumineux est intense plus l'amplitude de l'onde électromagnétique est élevée.
Sa fréquence va donner sa couleur....

Voilà une autre illustration...

A+

[invite31840caf]

Merci tout le monde! Je saisis un peu mieux maintenant. C'est juste la propagation sphérique que je ne comprends pas. Une onde éléctromagnétique se déplace en une ligne droite.
A plus tout le monde !

[invite93279690]

Merci tout le monde! Je saisis un peu mieux maintenant. C'est juste la propagation sphérique que je ne comprends pas. Une onde éléctromagnétique se déplace en une ligne droite.
A plus tout le monde !

Si tu regarde une ampoule, elle éclaire dans toute les directions de façon (presque) sphérique. La trajectoire en ligne de droite d'un rayon lumineux venant de l'ampoule correpond alors à un rayon de la sphère....je sais pas si je suis très clair ? En tout cas, dans ce cas, on parle de propagation sphérique.

[invite31840caf]

C'est ce que je pensais. Mais ça concerne une source. Mais moi je parle d'une onde et la perte d'amplitude d'une onde éléctromagnétique qui se propage en ligne droite. Enfin si tu pouvais re-éxpliquer phys2 ça serait sympa. Merci!

[invite93279690]

C'est ce que je pensais. Mais ça concerne une source. Mais moi je parle d'une onde et la perte d'amplitude d'une onde éléctromagnétique qui se propage en ligne droite. Enfin si tu pouvais re-éxpliquer phys2 ça serait sympa. Merci!

Oui enfin je disais rayon lumineux pour faire simple. En fait on parle d'onde sphérique !
Ensuite le régime de perte d'intensité tel que l'a expliqué Phys2 est valable près des sources mais lorsqu'on se trouve loin des sources, l'échelle de diminution de l'amplitude devient très grande devant l'échelle d'observation et à ce moment là on peut approximer l'onde sphérique par une onde plane qui va tout droit.

[invite4b5b8148]

Bonjour à tous,
Merci je viens de "matérialiser" longueur d'ondes et amplitude.
Concernant l'électricité l'amplitude est mesuré en Volt.
Et pour la lumière ? le son ?

[mbochud]

Et pour la lumière ? le son ?

Pour la lumière il n’existe pas de capteur capable de suivre l’amplitude (champ électrique, ou mag.) en fonction du temps. C’est encore possible en micro-ondes mais plus dans le domaine du visible. On se contente de mesurer l’énergie.
Pour l’acoustique l’amplitude est la pression (Pascal) qui se mesure avec un micro qui transforme la pression en tension.
NB. La pression acoustique est une variation de la pression atmosphérique.

[invite4b5b8148]

Pour la lumière, le candela ou le lumen ne seraient-ils un début de la réponse que je cherche ?

[mbochud]

Ces grandeurs sont associées à la puissance optique et non à l’amplitude de l’onde.

[invite4b5b8148]

Bonjour,

et Em (l'amplitude) est proportionnelle à l'energie de l'onde electromagnetique

Selon certains, amplitude et énergie ont l'air d'être liées...

[mbochud]

Je me suis mal exprimé.
Le mot « associé » ne veut pas dire proportionnel. Je rectifie donc.

Ces grandeurs (candela ou le lumen) sont associées à l’amplitude des ondes électromagnétiques.
Ces grandeurs de puissance (candela ou le lumen) sont proportionnelles au carré de l’amplitude des ondes électromagnétiques.

[invite5756bcb3]

Amplitude d'une onde électromagnétique : revenons aux définitions !!

Une onde n'est pas une chose. C'est simplement un modèle d'un phénomène. Le modèle d'une grandeur qui, en un point, varie dans le temps. Et cette variation se propage de proche en proche (se rappeler une onde mécanique comme à la surface de l'eau : la grandeur est la hauteur de l'eau. Elle varie dans le temps - selon une fonction sinusoïdale -) et cette variation se propage.

Dans le cas qui nous occupe, qu'est ce qui varie ? La valeur du champ électromagnétique. Quoicé ?

La encore, un champ n'est pas une chose, c'est également un modèle. C'est simplement le fait de dire qu'en chaque point de l'espace, une grandeur peut prendre des valeurs particulières.

Quelle est cette grandeur ici ? le champ électrostatique (on va virer le champ magnétique, il est toujours perpendiculaire à l'électrostatique...)
C'est à dire la force QUI S'EXERCERAIT sur un objet chargé électriquement (avec une charge de "1") S'IL ETAIT placé au point considéré.

La grandeur en question n'est pas qu'un nombre ici, comme l'était la hauteur de l'eau. C'est une force qui a une intensité et une direction (je pousse vers ou et avec quelle intensité). On la représente par un vecteur. C'est pour cela que les champs EM sont des petites flêches...

L'onde EM est donc le fait qu'en certains endroits de l'espace, il y a potentiellement une force qui peut s'exercer sur un objet chargé SI on l'y met, que cette force varie et que cette variation se propage. Elle varie en intensité, mais pas en direction dans le cas d'un rayonnement simple : c'est toujours perpendiculaire à la direction de propagation (dans un sens ou dans l'autre). En revanche, il peut y avoir n'importe quel angle autour de la direction ! c'est la polarisation (faites un crobard...)

Rassurez vous, il n'y a rien dans une onde EM (c'est pour ça que ça passe dans le vide !!). C'est une POTENTIALITE qui se balade. Cette force POTENTIELLE varie selon la fréquence, et cette variation se propage à la 300.000km/s.
Tant que rien de chargé n'existe sur le passage de cette "onde", RIEN ne se passe (d'ailleurs, on se demande même si l'onde existe tant qu'il n'y a rien pour la recevoir, même si la vitesse de la lumière est limitée, comme il n'y a pas de temps propre à cette vitesse.... mais c'est une autre histoire...celle du grand Albert...).
S'il y a un objet chargé sur le trajet (ex : un électron - c'est pas un objet, mais bon, c'est chargé... - ) il va subir la force, et donc se "déplacer" - hum - (dans la mesure ou le quantum d'action est suffisant... mais c'est encore une autre histoire...d'Albert et consorts...) et c'est comme ça que ma calculatrice fonctionne au soleil.

Bref, si on récapitule, l'amplitude de l'onde électromagnétique, c'est dans quelles limites varie la force que SUBIRAIT un objet chargé s'il était placé sur le trajet de l'onde. Plus l'amplitude est grande, et plus l'énergie qui serait déployé sur l'objet serait grande : l'objet gigoterait fortement, subissant une force variant et allant "vers le haut" puis "vers le bas". Plus la fréquence est grande aussi : l'objet gigoterait beaucoup de fois.

D'ou ça sort ? On se le demande. Tout ce qu'on peut dire est que deux particules chargées s'attirent ou se repousse. ça on le constate. Mais en fait, cela ne se passe pas tout le temps et instantanément comme on l'a cru au départ (ce qui embêtait Albert, comme cela embêtait Newton pour la gravité).

La force est transmise entre les deux particules par cette propagation virtuelle de la force, de l'une à l'autre et à vitesse limitée (300.000 km/s).
Il peut y avoir un échange permanent de forces réciproques lorsque les particules ne font que s'attirer ou se repousser (échange permanent de "photons virtuels"), Il peut aussi y avoir transfert d'énergie de l'une à l'autre (par quantum d'action uniquement). C'est la manière dont le transfert s'opère qui se modélise ainsi : par ce modèle d'onde de champ E.M.

Un rayonnement EM, on ne peut rien en dire d'autre (sur une supposée nature). Mais rassurez-vous, la formule qui donne la variation de cette force potentielle qui se transmet d'une charge à l'autre (et quelques autres formules) permet de tout calculer et modéliser (même si on ne sait pas de quoi on parle !).

Voilou.

[mbochud]

Amplitude d'une onde électromagnétique : revenons aux définitions !!

Un rayonnement EM, on ne peut rien en dire d'autre (sur une supposée nature). Mais rassurez-vous, la formule qui donne la variation de cette force potentielle qui se transmet d'une charge à l'autre (et quelques autres formules) permet de tout calculer et modéliser (même si on ne sait pas de quoi on parle !).

Voilou.

Merci pour tes précisions pertinentes.
J’apprécie particulièrement ta dernière phrase.

[b@z66]

C'est ce que je pensais. Mais ça concerne une source. Mais moi je parle d'une onde et la perte d'amplitude d'une onde éléctromagnétique qui se propage en ligne droite. Enfin si tu pouvais re-éxpliquer phys2 ça serait sympa. Merci!

Les ondes électromagnétiques sphériques (analogues 3D aux ondes concentriques 2D que l'on observe par exemple en perturbant la surface d'un lac) se propagent en ligne droite aussi si on les considère à une distance déjà assez éloignée de la source qui les a émises. Cela est particulièrement vrai dans le cas des antennes émettrices dont les caractéristiques d'émission sont assez complexe proche de de l'antenne (zone de rayleigh) mais qui se simplifient grandement à une distance assez éloignée d'une antenne (zone de Frauhnofer). A grande distance de l'antenne ou de la source émettrice, on peut, comme on te l'a déjà fait remarquer, "approximer" localement les ondes sphériques à des ondes planes (comme on peut approximer en 2D un arc de cercle d'une longueur donné à un segment "droit" d'autant plus que le rayon du cercle est grand) et dans ce cas là, il s'agit du mode de propagation le plus simple à étudier même s'il s'agit en fait du plus irréaliste: les ondes planes "avancent" dans la direction de propagation qui est une droite (en l'occurrence celle reliant la source émettrice au point d'observation que tu considères, cela est plus facile à "voir" avec la notion de "rayons" émis par une lampe par exemple).

[b@z66]

Rassurez vous, il n'y a rien dans une onde EM (c'est pour ça que ça passe dans le vide !!). C'est une POTENTIALITE qui se balade. Cette force POTENTIELLE varie selon la fréquence, et cette variation se propage à la 300.000km/s.

Une onde EM, ce n'est quand même pas rien dans le sens où, à cause de la propagation, une onde EM peut exister indépendamment de la source qui la créée (exemples: la lumière de certaines étoiles qui nous parvient alors qu'elles ont disparues depuis des millions d'années). Je crois que c'est l'argument qui donne le plus de poids à la "réalité" de l'onde EM puisque par exemple en MC, la gravitation que l'on considère comme se propageant instantanément ne s'étudie qu'à travers la notion de champ qui pour la peine n'est qu'un artifice ou intermédiaire traduisant l'interaction directe et instantanée entre différentes masses. La propagation apporte donc une réalité beaucoup plus grande au concept d'onde et la "potentialité" que l'onde transporte n'est pas rien, ça s'appelle l'énergie.

Sinon essayes de ne pas trop réveiller les sujets morts, ça peut prêter à confusion quand on sait que leurs initiateurs ont pour une bonne part plus aucun intérêt pour.

[invite5756bcb3]

Vous excuserez ces quelques remarques :

Vu de la source et le récepteur très éloignés, le temps de propagation est long. Tellement long que l'étoile peut disparaître entre temps. A ce même temps long correspond pour le "photon" un temps nul et une distance nulle à parcourir également (dans le sens de "son" "déplacement". c'est la relativité restreinte : l'univers est une galette plate en 2 dimensions pour le "photon"). Pour le "photon", l'étoile lointaine et le cône de l'oeil de l'observateur existent simultanément. il n'y a pas de propagation instantanée à distance puisque la distance est nulle...

La gravité ne se propage pas non plus instantanément selon la relativité générale, ce qui a permis d'expliquer (entre autre) les écarts constatés des mouvements de Mercure par rapport aux lois de Newton-Kepler. L'interaction instantanée à distance gênait déjà Newton. Ce fut aussi un des moteurs qui poussa Einstein dans ces recherches. Mais l'approximation par un modèle de champ est bonne pour la gravitation dans la plupart des cas (ce n'est donc qu'un modèle)


nb. je ne fréquente pas ce forum suffisamment pour savoir de quels démons s'y promènent (mais j'imagine que ce sont les mêmes qui hantent minablement les news...)

[b@z66]

Vous excuserez ces quelques remarques :

Vu de la source et le récepteur très éloignés, le temps de propagation est long. Tellement long que l'étoile peut disparaitre entre temps.

C'est ce que j'ai déjà fait remarquer.

A ce même temps long correspond pour le "photon" un temps nul et une distance nulle à parcourir également (dans le sens de "son" "déplacement". c'est la relativité restreinte : l'univers est une galette plate en 2 dimensions pour le "photon"). Pour le "photon", l'étoile lointaine et le cône de l'oeil de l'observateur existent simultanément. il n'y a pas de propagation instantanée à distance puisque la distance est nulle...

Si on s'intéresse au "point de vue" du photon mais cela n'a rien à voir avec mes observations qui concernaient un point de vue plus "classique".

La gravité ne se propage pas non plus instantanément selon la relativité générale, ce qui a permis d'expliquer (entre autre) les écarts constatés des mouvements de Mercure par rapport aux lois de Newton-Kepler. L'interaction instantanée à distance gênait déjà Newton.
Ce fut aussi un des moteurs qui poussa Einstein dans ces recherches. Mais l'approximation par un modèle de champ est bonne pour la gravitation dans la plupart des cas (ce n'est donc qu'un modèle)

Tout à fait d'accord, c'est vrai que l'interaction instantanée n'apporte en soit pas beaucoup de possibilité de développement d'un point de vue physique. On comprend effectivement facilement que Newton lui-même pouvait être gêné par ça.

nb. je ne fréquente pas ce forum suffisamment pour savoir de quels démons s'y promènent (mais j'imagine que ce sont les mêmes qui hantent minablement les news...)

Pas clair comme commentaire.

[invitedbff73f8]

bonjour,

grego1 et mbochud pouvez-vous me renseigner sur les formules dont vous parlez ?

ça m' intéresse et sur le net ca prend du temps ,

ce serait bien si vous pouviez m'indiquer.


cordialement,

mathematix

[mbochud]

bonjour,

grego1 et mbochud pouvez-vous me renseigner sur les formules dont vous parlez ?

ça m' intéresse et sur le net ca prend du temps ,

ce serait bien si vous pouviez m'indiquer.



mathematix

L’intensité I d’une onde plane exprimée en w/m² est définie ici comme valeur moyenne sur plusieurs cycles.
L’intensité est liée au champ électrique E (amplitude max.) ou au champ B (amplitude max.) par I = E ²/(2mu_o*c)
Ou par I = B ²*c/(2mu_o)

En passant, Lari montre bien le danger de « chosifier » l’onde électromagnétique et que le modèle de l’onde EM se contente (et la fait très bien) de décrire les observations.