Ondes électromagnétiques longitudinales ?

[invite50e924d9]

A l'école j'ai appris (j'enseigne aujourd'hui) les ondes lumineuses comme des ondes électomagnétiques transversales (les deux champs "E" et "B" sont perpendiculaires à la direction de propagation).

J'ai vu (sur des sites peu sérieux) que certains parlaient d'ondes EM longitudinales. Une recherche à la va-vite m'a montré que ça pouvait exister localement (au voisinage d'une discontinuité dans le milieu, si j'ai bien compris, mais l'anglais et moi....).

Est-ce que ça existe vraiment ? est-ce que ça se propage ? Quelles en sont les caractéristiques (E = h.nu : ça marche ?) ? Est-ce compatible avec les équations de Maxwell ?

A vos neurones, et au travail je ramasse les copies à la fin du mois.
-----

[mariposa]

A l'école j'ai appris (j'enseigne aujourd'hui) les ondes lumineuses comme des ondes électomagnétiques transversales (les deux champs "E" et "B" sont perpendiculaires à la direction de propagation).

J'ai vu (sur des sites peu sérieux) que certains parlaient d'ondes EM longitudinales. Une recherche à la va-vite m'a montré que ça pouvait exister localement (au voisinage d'une discontinuité dans le milieu, si j'ai bien compris, mais l'anglais et moi....).

Est-ce que ça existe vraiment ? est-ce que ça se propage ? Quelles en sont les caractéristiques (E = h.nu : ça marche ?) ? Est-ce compatible avec les équations de Maxwell ?

A vos neurones, et au travail je ramasse les copies à la fin du mois.

Bonjour,

En fait les ondes électromagnétiques sont des champs vectoriels et doivent avoir en toutes généralités 3 composantes. Relativement au vecteur k on doit avoir 2 composantes transversales et une composante longitudinale.

En fait c'est seulement dans les solutions de Maxwell dans le vide que la composante longitudinale est nulle.

Par contre dans la matière en toute généralité il existe une composante longitudinale. La raison microscopique est que le champ électromagnétique est la somme du champ électromagnétique source et du champ électromagnétique créer par la matière en réponse au champ électromagnétique source.

Nota:

A un niveau très fondamental (la QED) il y a bien 3 composantes pour le champ électromagnétique. Seulement la composante longitudinale a été transformée en interaction électrostatique entre 2 charges.

[inviteca4b3353]

A un niveau très fondamental (la QED) il y a bien 3 composantes pour le champ électromagnétique.

Non, en QED, le champ EM à 2 états de polarisation transverses.

Seulement la composante longitudinale a été transformée en interaction électrostatique entre 2 charges.

Quésako ?

[mariposa]

Non, en QED, le champ EM à 2 états de polarisation transverses.

Quésako ?

Bonjour,

va y avoir un pb de notation!

Soit le Lagrangien QED L(Fi,A)

Fi pour la partie électronique, A pour le champ.

En intégrand par rapport à A j'obtiens une action effective qui ne dépend que de Fi

Pour ce qui concerne le point que tu soulèves on a un terme du style:

Intégrale de j(x). D (x-y).j(y).d4x.d4y

Les j sont les courants et D le propagateur photonique.

Il y a 4 courants pour l'invariance de Lorentz mais 3 indépendants (conservation de la charge.).

Dans un repère déterminé une composante est la partie statique. On peut la calculer en remplaçant le propagateur par sa valeur et cela donne l'interaction de Coulomb classique.

C'est d'ailleurs en "habillant" ce propagateur que l'on a les corrections a la loi en 1/r responsable du lamb-shift.

Les 2 autres termes courant-courants correspondent aux 2 composantes transverses usuelles (responsable de l'effet Casimir à longue distance)

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteca4b3353]

En intégrand par rapport à A j'obtiens une action effective qui ne dépend que de Fi

Sauf que cette action effective n'a pas de sens car elle est valide pour des énergies inférieures à la masse du champ intégré qui ici, pour le photon, est nulle. J'imagine que tu voulais intégrer le champ électronique plutot et travailler dans un régime E<<m_e avec une action effective qui ne dépend que de A ?
Note qu'à ce stade, il ne s'agit plus de QED.

Pour ce qui concerne le point que tu soulèves on a un terme du style:
Intégrale de j(x). D (x-y).j(y).d4x.d4y
Les j sont les courants et D le propagateur photonique.

La je ne comprends plus ou tu veux en venir. Une fois Fi intégré, il n'y a plus de courant, j est une fonction de A (donnée par l'équation du mouvement) et n'est plus dynamique dans la théorie effective. Donc je ne comprends pas ton argument, ou alors la discussion sur la théorie effective du début est irrelevante.

Il y a 4 courants pour l'invariance de Lorentz mais 3 indépendants (conservation de la charge.).

Plus précisément il s'agit d'un quadri-courant dont l'integrale sur l'espace de la composante 0, la charge électrique, est conservée dans le temps, et ceux quel que soit le référentiel.


Il existe une facon simple de compter les dégrés de liberté physique en théorie des champs. A est un vecteur de jauge donc contient, selon la relativité restreinte, 4 composantes a priori indépendantes, sauf qu'il existe l'invariance de jauge dont le role est de tuer 2 d'entre elles qui ne sont pas physiques et qui sont introduites juste pour respecter l'invariance de Lorentz. Une facon de le voir est qu'on peut éliminer 1 des 4 composantes de A en effectuant un changement de jauge A'=A+dL (d = gradient et L = une fonction quelconque). Ensuite une seconde composante peut etre eliminée en remarquant que la fonction L permettant de réaliser cela n'est pas unique, tout L vérifiant d^2L=0 (d^2=d'alembertien) peut le faire. Ainsi je peux choisir parmi cette classe de L, la fonction qui annule une seconde composante de A. Il reste donc 2 composantes physiques, qui sont transverses car A n'a pas de masse.

[LPFR]

Bonjour.
Si je peux me permettre, il y a deux aspects:

-l'existence des composantes longitudinales dans les ondes électromagnétiques habituelles (celle des équations de Maxwell).

-une espèce de canular ou absurdité d'un autre type d'ondes électromagnétiques, qui n'a rien à voir avec la physique mais plutôt avec le spiritisme ou le paranormal. Je pense que c'est de ça dont il s'agit dans ce post. Et je crois avoir répondu.

Pour ce qui est de la composante radiale, elle existe nécessairement dans les ondes EM sphériques. Il faut bien que les lignes des champs se referment (car la divergence est nulle) et pour cela il faut bien qu'elles deviennent purement radiales à des endroits précis. Souvenez-vous des dessins des dipôles de Hertz.
Au revoir.

[invite62bc0b1c]

Je vais peut-être sortir une grosse bêtise (mais vos réactions feront sans doute revenir mes souvenirs lol)...
N'était-il pas question des ondes dites "évanescentes" ?

JL

[LPFR]

Je vais peut-être sortir une grosse bêtise (mais vos réactions feront sans doute revenir mes souvenirs lol)...
N'était-il pas question des ondes dites "évanescentes" ?

JL

Re.
Non.
Les ondes évanescences sont celles que l'on trouve "du mauvais côté", "là où elles n'ont pas le droit de se propager".
C'est le cas du mauvais côté d'une réflexion totale, ou dans un guide d'ondes trop étroit pour le signal (largeur inférieur à lambda/2). Ce sont des "ondes" qui n'avancent pas et ne transportent pas de l'énergie. Leur amplitude diminue exponentiellement avec la distance.
A+

[invitec998f71d]

Je suis en train de lire un livre ecrit par Grynberg Aspect et Fabre.Sur ce point ils ecrivent qu'en toute généralié,
le champ electrique possede à tout instant t une composante longitudinale qui est égale à la valeur du champ statique
créé a t par les charges electriques.
Ils posent le probleùe créé par cette influence instantanee a distance.
Je lis:
on peut montrer qie le champ transverse possede lui aussi une composante instantanée qui contrebalance exactement l'autre
de telle facon que le champ total reste purement retardé.
Quelqu'un pourrait il me commenter ce passage?