Onde électromagnétique et front d'onde

[invite6c7a7733]

Bonjour,

Je me pose une question peut-être triviale. Je me demandais si le front d'onde d'un rayonnement électromagnétique se déplace .
Quand on regarde une onde à la surface de l'eau, on voit bien que le front se déplace. Mais dans le cas d'un rayonnement électromagnétique, j'en suis resté à une "perturbation" du champ électrique et magnétique qui se déplace en "s'auto-induisant". Dans ce cas, les 2 vecteurs de champs varient localement en même temps que la "perturbation" se déplace mais le front d'onde ne se déplace pas. C'est comme cela que je me représente le phénomène. Mais si j'ai faux et que le front d'onde se déplace, comment se fait-il qu'un micro-onde ne chauffe la purée qu'en des points bien précis correspondant aux pics et creux de l'onde émise
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Le front d'onde est l'endroit où l'onde est arrivée. Quand vous allumez la lumière, le front d'onde se déplace en s'éloignant de la lampe à 300 000 km/s. Exactement comme les ronds dans l'eau ou comme le son d'un pétard ou d'un coup de marteau. Quand vous les entendez, c'est que le front d'onde vient d'atteindre votre oreille.
La perturbation est les deux champs "s'induisant mutuellement" dans le cas d'une onde électromagnétique.

Mais vous avez mal compris le micro-ondes. L'onde dans le four n'est pas une onde progressive qui avance à la vitesse de la lumière. C'est une onde stationnaire résultante de la réflexion de l'onde sur les parois. Cette onde stationnaire, résultat de l'addition des multiples réflexions forme ce que l'on appelle un "mode" d'oscillation de la cavité (l'intérieur du four). Dans cette onde stationnaire il y a des endroits où l'amplitude est maximale (et où ça chauffe) et des endroits on l'amplitude de proche de zéro (et ça ne chauffe pas). C'est pour éviter cela que l'on fait tourner le plat et que le chauffage soit plus uniforme.
Au revoir.

[invite6c7a7733]

Merci pour cette réponse

Le front d'onde est l'endroit où l'onde est arrivée

Je pensais que l'onde était composée de plusieurs fronts, chacun étant l'ensemble des perturbations de même intensité situées à égale distance de la source. Le terme choisi n'est peut-être pas bon.

Ce que je voulais donc dire c'est que je me demandais si les pics, ou plutôt "les parties de l'onde où l'amplitude est maximale" se déplacent avec le rayonnement EM.

Peut-être qu'une question plus précise serait : "Est-ce qu'un point de l'espace sur la trajectoire d'un rayonnement voit ses 2 vecteurs E et B varier ou alors prendre une valeur fixe selon "l'auto-induction" des points voisins.

En même temps, en écrivant cela, je m'aperçois que je suis en train de comparer mentalement deux représentations incompatibles : l'une où l'on imagine un corpuscule mobile avec ses deux vecteurs "attachés" qui ondulent perpendiculairement et l'autre où l'on voit un champ électrique où chaque point de l'espace sur la trajectoire du rayonnement va "varier" d'une certaine manière avant de redevenir quasi-nul. Dans le 2ème cas, je peux imaginer que les crêtes de l'onde se déplacent, mais pas dans le 1er cas. Bref...

L'exemple du four que j'avais en tête est tiré d'un magazine de ce mois-ci qui propose une expérience amusante consistant à mesurer la vitesse de la lumière avec des barres de chocolat. Cela consiste à aligner d'une certaine manière des barres de chocolats dur dans le four, puis de mesurer l'écartement entre les points du chocolat ayant fondu et de multiplier par 2 puis par la fréquence du four pour obtenir "c". Je me suis alors dit que dans un rayonnement, les pics et les creux d'une onde EM devaient être fixes dans l'espace, d'où ma question de départ ...

ggab

[LPFR]

Re.
Au lieu de gaspiller du bon chocolat et de vous faire engueuler par votre mère ou votre femme pour avoir sali le four, je vous conseille de faire la manip avec un carton mouillé. Elle marche encore mieux et n'est pas salissante. Dans les endroits où le four chauffe l'eau s'évapore et sèche le carton, ce qui est très visible.
Mais évidemment vous ne mesurez rien du tout. Vous ne mesurez que les ventres et nodes sur un plan et même pas dans l'espace. Dans le meilleur de cas vous ne mesureriez que la longueur d'onde, car il faut utiliser la fréquence donnée pas le fabricant pour avoir la vitesse de la lumière. Votre source n'est pas très sérieuse. Je vous conseille de lire des revues plus sérieuses que "Science et bêtises". Lisez plutôt "Pour la Science" qui est un peu plus sérieuse.

Dans le cas d'une onde EM, les deux champs varient avec le temps dans tous les points de l'espace où ils passent. Mais on peut avoir une onde "carrée" (une impulsion) qui pendant un temps limité, maintient une valeur constante aussi bien pour le champ électrique que magnétique. Ce n'est plus une onde sinusoïdale.
L'analogue entre les ondes de tout type (EM, sonores) et les ondes dans l'eau est bon, pour les imaginer (les "voir"). Mais il y a des différences entre une onde en trois dimensions et une onde sur une surface.
Je vous suggère de regarder ce chapitre sur les ondes électromagnétiques:
http://forums.futura-sciences.com/at...n-ondes7-a.pdf
lire le "baratin" et regarder les dessins. Les formules sont celles que vous trouverez partout.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6c7a7733]

Merci pour cette réponse et pour le document qui a l'air très intéressant.

Re.
Au lieu de gaspiller du bon chocolat et de vous faire engueuler par votre mère ou votre femme pour avoir sali le four, je vous conseille de faire la manip avec un carton mouillé. Elle marche encore mieux et n'est pas salissante.

Du chocolat ou du papier mouillé, dans les 2 cas mieux vaut rester discret pour éviter l'incident diplomatique ...
Bon je me doute que l'expérience n'est pas d'une grande précision (ils ont eu quand même 4% d'erreur dans le mag. sans doute un peu par chance), mais j'avais trouvé ça assez pédagogique pour illustrer c=lv (c'est un magazine pour ado).

En tout cas, je retiens donc que la représentation analogue aux ondes de l'eau est la "moins pire", qu'il faut essayer de la transposer un 3D et qu'en un point de l'espace donnée les 2 champs varient.
Et puis je me jette sur le doc ce soir ...

Merci A+