Propagation d'un onde dans un plasma.

[invitedfb61b74]

Bonjour,

j'aurais besoin d'un petit coup de main pour avancer dans un exo d'électromagnétisme. Voici le topo :

On soumet un plasma composé de N électrons de charge -e et de N ions de charge e (e>0) a une onde électromagnétique. On néglige les effet du champs magnétique ainsi que les interactions électromagnétiques et mécaniques entre les particules.

La premiere question consiste a déterminer les vitesses vi et ve des ions et des electrons. Ca, c'est bon.
Après je bloque : on me demande d'en déduire la densité de courant j en fonction du champ E. J'imagine qu'il y a une formule ^^ . J'ai trouvé j=n.q.v seulement je ne sais pas quelle charge considérer (e ou -e) ni quelle vitesse.


Un peu d'aide serait la bienvenue . Merci d'avance


Cordialement.
clément.
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Les deux, mon colonel!
Soumis à un champ électrique, aussi bien les électrons que les ions vont se mettre en mouvement. Comme les électrons on une masse beaucoup plus faible, ce sont eux qui bougeront le plus vite et qui contribueront le plus au courant.
Donc la densité de courant est la somme des deux termes:

Il faut se méfier des signes: les deux termes ont le même signe (charges et vitesses opposées).
Vous comprendrez pour quoi on néglige, en général, la contribution des ions.
Au revoir

[invitedfb61b74]

Aaah, merci bien. Avec tous ces sites qui sont pas précis aussi, on peut pas aller bien loin ! Heureusement, Futura est la .

D'ailleurs ... ^^

Comment détermine-t-on la polarisation d'une onde electromagnétique ? Concrétement.
J'aimerais bien, si possible, avoir les 3 exemples : linéaire, circulaire, élliptique.

[invite6dffde4c]

Comment détermine-t-on la polarisation d'une onde electromagnétique ? Concrétement.
J'aimerais bien, si possible, avoir les 3 exemples : linéaire, circulaire, élliptique.

Re.
Cela dépend des ondes.
S'il s'agit des ondes radio, on peut utiliser une antenne dipolaire et mesurer le champ électrique dans toutes les directions.
S'in s'agit des ondes lumineuses, in faut utiliser une polariseur: c'est un dispositif (un filtre) qui ne laisse passer que la composante parallèle à une direction privilégiée du dispositif.
Pour savoir si une lumière est polarisée circulairement, il faut la faire passer par un autre dispositif (un autre filtre) appellé "lame quart d'onde" qui transforme la lumière polarisée circulairement en polarisée linéairement, et l'analyser avec un polariseur linéaire. Pour faire la différence entre une lumière polarisée circulairement et elliptiquement il faut mesurer ce qui passe travers un polariseur linéaire que l'on fait tourner. Si c'est circulaire, l'amplitude ne change pas.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitedfb61b74]

Je parlais d'exemples "calculatoirement concrets" .

Je voulais pas vous donnez l'exo, pour que je puisse justement m'entrainer dessus mais bon, j'en trouverais surement d'autres pour me faire les dents.

Donc voila. J'ai un exo où on nous donne une liste de 5 champs électriques dont on doit déterminer la polarisation (et la direction de propagation aussi, mais ça c'est facile ^^). Seulement sa fait 2 semestres que je fais cette matière mais on ne nous a jamais vraiment parler de polarisation et encore moins donner une méthode si tant est qu'il y en ai une.

Voila donc les champs :

• a>0,
• a<0,
• a>0;b>0,
• a>0,
• a>0,

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Bon, je n'avais pas compris votre question.
Rassurez-vous, je ne vais pas gâcher votre plaisir de faire l'exercice en vous donnant la solution. Mais je peux vous dire ce que vous devez analyser.
Il faut que vous regardiez l'évolution dans le temps, du champ électrique de l'onde à un endroit fixe (n'importe quel point de l'espace).
-Pour une onde polarisée linéairement, la direction du vecteur E est toujours la même et son amplitude et sens varient avec cos(oméga t).
-Pour une onde polarisée circulairement, la norme de E est constante mais le vecteur tourne dans le plan perpendiculaire à la propagation avec une pulsation oméga. C'est à dire, la pointe du vecteur décrit un cercle (d'où le nom).
-Et devinez! Pour une onde polarisée elliptiquement, la norme de E n'est pas constante, E tourne, mais la pointe de E décrit une ellipse au lieu d'un cercle.

Au revoir.

[invitedfb61b74]

Aaah, je respire enfin !

Merci, je pense avoir cerné le chmilblik et je m'y mets de suite. Je posterais mes réponses pour voir si j'ai effectivement compris (ou pas )

Merci ^^ .

[invitedfb61b74]

Re.

Voici se que j'ai fais avec les 3 derniers champs de la liste :



Pour les deux premiers par contre, je m'emmêle un peu les pinceaux je crois.
En fait je crois que je n'ai pas tout a fait compris comment déterminer que le vecteur E "tourne" autour" de la direction de propagation.
Pour la polarisation circulaire, c'est plutôt simple. Une fois qu'on a vu que la norme était constante, on a fait une grande partie du boulot. Ensuite le seul moyen pour différencier une polarisation linéaire d'une polarisation elliptique c'est la rotation ou non du vecteur E. Du coup j'ai un peu de mal ...

[invite6dffde4c]

Re.
Je crois que vous avez un gros problème de compréhension des équations d'une onde électromagnétique. Et même d'une onde tout court.
La caractéristique d'une équation d'onde est le terme wt-kx (souvent à l'intérieur d'un cos).
La vitesse à laquelle la perturbation se propage est la vitesse à laquelle une valeur donnée de la perturbation se propage. Pour une valeur donnée de la perturbation il faut une valeur donnée de wt-kx. Comment varie x quand le temps évolue, tout en maintenant wt-kx constante?
Autrement dit: calculez dx/dt pour wt-kx= Cte. Quand le temps augmente, dans quel sens évolue x pour maintenir la constance?
Ceci est donc pour une onde qui avance dans la direction x.
Plus compliqué: prenez le troisième cas (E3). Pour une valeur du temps fixe, quelle relation doivent satisfaire x et y pour que la valeur de la perturbation soit la même? Quel est le lieu géométrique des points où la perturbation a la même valeur? Maintenant, si le temps augmente de dt, où se trouve le nouveau lieu (pour la même valeur de la perturbation qu'avant)?

Une fois que vous aurez compris ça, vous pourrez vous attaquer au problème.

D'autre part, une onde électromagnétique est formée par deux champs, un électrique et l'autre magnétique. Les deux champs sont perpendiculaires entre eux et perpendiculaires à la direction de propagation. Donc, par exemple, on est sur que la direction de propagation du cas E3 est perpendiculaire à l'axe z, puisque E a cette direction.

C'est seulement une fois que vous serez en paix avec votre conscience avec l'équation d'onde qu'on pourra s'attaquer à la polarisation. Pour l'instant c'est totalement inutile et certainement beaucoup moins utile que comprendre ce qu'est une équation d'onde.

A+