petites questions sur les ondes électromagnétiques

[hterrolle]

Bonjour,

Aprés beaucoup de lecture. Il me reste quelques interrogation sur les ondes électromagnétiques. je parlerait d'onde dans la suite. cela fait moins a taper et donc moins de fautes.

J'ai lu que le photon est une onde. que toutes les ondes se déplace a la vitesse de la lumiére. Quelles ont une longeur et une fréquence.

par contre je n'ais rien vu sur l'amplitude d'une onde n'y sur sa porté. Je pose mes questions.

1) la porté d'une onde est'elle la même pour toutes les ondes ?

2) l'amplitude du onde est'elle constante dans le temps ?

merci
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[invite09c180f9]

Bonjour,

Aprés beaucoup de lecture. Il me reste quelques interrogation sur les ondes électromagnétiques. je parlerait d'onde dans la suite. cela fait moins a taper et donc moins de fautes.

J'ai lu que le photon est une onde. que toutes les ondes se déplace a la vitesse de la lumiére. Quelles ont une longeur et une fréquence.

par contre je n'ais rien vu sur l'amplitude d'une onde n'y sur sa porté. Je pose mes questions.

1) la porté d'une onde est'elle la même pour toutes les ondes ?

2) l'amplitude du onde est'elle constante dans le temps ?

merci

En fait le photon est considéré à la fois comme une onde (caractère ondulatoire) et comme une particule (caractère corpusculaire).
De plus, toutes les ondes ne se déplacent pas à c ; ceux sont les ondes électromagnétiques qui se déplacent à c dans le VIDE (c=299792458 m/s).
Pour leur caractéristique on parle plutôt de longueur d'onde que de longueur. Celle-ci augmente d'ailleurs avec la distance lorsque l'onde par exemple se propage dans l'espace (cf effet Doppler-Fizeau).
On ne parle pas trop de portée pour une onde, mais plutôt pour une force. Si tu parles de l'intéraction électromagnétique, on estime qu'elle a une portée infinie.

[invité576543]

Bonjour,

Aprés beaucoup de lecture. Il me reste quelques interrogation sur les ondes électromagnétique s.

C'est rassurant! C'est qui, ceux qui n'ont plus aucune interrogation sur les ondes éléctromagnétiq ues??

1) la portée d'une onde em est-elle la même pour toutes les ondes ?

2) l'amplitude du onde est'elle constante dans le temps ?

D'une certaine manière c'est la même question, parce que s'il n'y a pas d'atténuation, la portée serait infinie pour toutes...

Le problème dans ta question est que ce qu'on appelle UN photon n'est pas n'importe quelle onde. C'est une onde plane, c'est très particulier, une sorte de cas extrème. Dans ce cas l'amplitude ne s'atténue pas et la portée est infinie.

Mais dans la pratique, une onde électromagnétique , telle qu'on utilise ce concept dans les techniques de transmission radio par exemple, c'est tout autre chose. C'est analysable comme un énorme ensemble de photons qui se combinent, et l'amplitude du champ électromagnétique dépend des cas, la partie qui se propage s'atténue, a une certaine portée, etc...

Je pense qu'il faut plus voir le photon comme une unité d'échange, lié à l'interaction entre champ et matière, que comme une onde particulière. La contribution d'un photon au champ total se modélise comme une onde, c'est vrai, mais en pratique l'onde qui nous intéresse c'est celle du champ global. Il est plus simple de penser au photon comme l'unité de ce qui est absorbé et émis par la matière, et de penser à une onde électromagnétique plus générale quand on parle de transmission, amplitude, atténuation, portée...

Cordialement,

EDIT: Croisement avec Physastro

[invitef2ea68d7]

Bonjour,

Aprés beaucoup de lecture. Il me reste quelques interrogation sur les ondes électromagnétiques. je parlerait d'onde dans la suite. cela fait moins a taper et donc moins de fautes.

J'ai lu que le photon est une onde. que toutes les ondes se déplace a la vitesse de la lumiére. Quelles ont une longeur et une fréquence.

par contre je n'ais rien vu sur l'amplitude d'une onde n'y sur sa porté. Je pose mes questions.

1) la porté d'une onde est'elle la même pour toutes les ondes ?

2) l'amplitude du onde est'elle constante dans le temps ?

merci

Bonjour,
Tout d'abord, tu peux écrire comme tout le monde OEM, c'est plus court effectivement...

Une OEM est caractérisée, en autres, par sa longueur (ou sa fréquence c'est directement lié) et par son amplitude. L'amplitude d'une onde s'attenue avec le temps, parce qu'elle se propage (je simplifie à outrance)...

Comme le dit justement physastro, on ne parle pas vraiment de la portée d'une onde. Ce terme est réservé aux objets matériels. Une onde se propage en théorie à l'infinie, selon les équations du grand Maxwell. En théorie du moins, car l'amplitude de l'onde décroit et s'attenue tellement qu'elle finit par ne plus être détectable....

Enfin, affirmer de manière aussi abrupte qu'un photon est une onde... Tu sais que justement la dualité onde/corpuscule du photon fait couler beaucoup d'encre, donc je n'entrerai pas dans le débat.

Si tu veux en savoir plus sur les OEM, je te conseille de te plonger dans l'étude passionnante des équations de Maxwell qui disent presque tout et même plus.

[A voir en vidéo sur Futura]

[hterrolle]

Voila j'essaye de poser des questions simple et tout se complique.

Je vais essayé de résumer.

1) une ondes électromagnétique est constitué de photon.

2) c'est photon sont une quantité d'échange d'énergie.

3) c'est photon peuvent se rassembler dans une onde électromagnétique de type radio (par exemple)

Donc une onde radio va perdre des photon en cour de propagation. Cela va se matérialiser par une perte d'amplitude (de puissance) donc par une porté plus courte.

Est les autres photons, qui ceux survivent aux absorbtion, ont une durée de vie ilimité puisque sans perte de puissance.

Nouvelle question :

1)Que ce passet'il lorsqu'un photon traverse un champs magnetique ? y a t'il des pertes.

2)Que ce passet'il lorsqu'un photon traverse un champs électrique ? y a t'il des pertes.

merci

[invité576543]

V
Nouvelle question :

1)Que ce passet'il lorsqu'un photon traverse un champs magnetique ? y a t'il des pertes.

2)Que ce passet'il lorsqu'un photon traverse un champs électrique ? y a t'il des pertes.

Champ électrique, champ magnétique, et photons c'est la même chose. Disons, des aspects différents de la même chose.

Ta question, c'est par analogie grossière qu'est-ce qui se passe quand une goutte d'eau traverse la mer, ou quand un atome d'azote traverse l'air...

Un photon c'est un "morceau" du champ électromagnétique ...

Il existe des interactions photon-photon, mais faut des énergies très élevées. Dans la pratique courante les énergies sont trop faibles, et un champ em ne peut pas "absorber" un photon...

Cordialement,

[invitef2ea68d7]

aïe!! un photon est l'interaction d'un champ électrique et d'un champ magnétique! l'expression "un photon traverse un champ magnétique (resp. électrique) n'a pas de sens... Et donc envisager des pertes!

[invite54979d3e]

Il faut savoir qu'une onde électromagnétique comme son nom l'indique est en fait une émission d'onde à la fois magnétique mais aussi électrique.


C'est éffectivement Maxwell qui en a découvert l'existence en établissant la relation de propagation d'un signal(dont je ne précise pas l'équation, sauf si nécessaire), avec le facteur 1/(epsilone0*mu0), respectivement la permitivité du vide et la perméabilité du vide.

En découvrant cela il a découvert que cela était proportionnel au carré de la célérité.

Il a alors fais le rapprochement avec l'onde optique alors connue, et a alors prévu l'existence des ondes electromagnétiques.

Il faut savoir que a l'époque, la mécanique classique et la magnétostatique(équations de Maxwell), était en contradiction, la mécanique classique ne vérifiant pas les équations de Maxwell ( je ne fais pas de démonstration sauf si besoin est), dans quelque repère que ce soit.


Il a alors fallu attendre le génie de Einstein, beaucoup d'années plus tard pour trancher entre les 2.

Le physicien et sa fameuse formule E=MC² révolutionnait alors la mécanique et donnait alors raison aux équations de maxwell, d'où création de mécanique quantique.

Bon finis pour ce petit cours d'histoire pas forcément trés clair, je peux éclaircir si besoin est aussi,et je vais tacher de répondre à tes questions.

Une onde est donc bien un signal magnéto-électrique, elles sont visibles(optique) ou invisible(radio).

A la traversée d'un champ, elles vont donc etre affectée par le champs magnétique comme par le champs électrique, de quel facon cela dépend de la distance a la source émettrice du champ, de la longueur d'onde de l'onde, de sa propagation....

Donc le champ va agir comme un frein ou comme un déviateur, ou encore crée des interférences.

C'est tout simplement ce qui se passe quand tu reçoit un appel sur ton portable prés de ton écran ou de ta radio.

Tu vois que les ondes se chevauchent, que les signaux sont perturbés.

Voilà en espérant t'aider, dites moi si je dis des conneries, la magnétostatique est actuellement ce que j'étudie, et cela ne reste pas encore trés clair pour moi.

Il est toujours bon d'apprendre, bien que la fin ne soit jamais atteinte.

[invite5d273677]

j'ai vu plus haut que toutes les ondes ont des portées infinies. Hélas: rectification. Les ondes qui accompagnent certaines interactions à l'échelle subatomique sont de portée finie, et l'interaction associée est écrantée. Exemple le champ de Yukawa, interaction entre les mésons, a une portée très réduite appelée rayon de Yukawa. Mais l'onde associée n'est pas une OEM. De façon générale on montre que la portée de l'interaction "R" est inversement proportionnelle à la masse "m" du boson intermédiaire: R = h/mc, h étant la constante de Planck divisée par 2pi et c la célérité de la lumière. Les bosons de masse nulle m = 0 correspondent donc à des interactions de portée infinie, et c'est le cas des photons, bosons du champ électromagnétique .

[hterrolle]

Désolé mais la je comprend plus.

Je suis d'accord qu'un photon est constitué d'un champs électrique et magnétique.

par contre je viens de pensé a ca

Est c'est là que sa choque ma logique. Ont sait que les champs E et B peuvent s'attirer ou se repousé.

question :

1) Si le photon a une charge null comment peut 'il avoir un champs magnétique. Puisque le champs magnétique est créer par une charge en mouvement

2) Si le photon a une charge null (+1, -1) La il peut y avoir création de champs B changeant. Dans se cas il se pourrais que c'est champs B puisse s'attiré ou se repoussé.

Désolé de dériver mais Je crois que cest la dessus que je tique vraiment en fait.

[invite88ef51f0]

Salut,
Juste pour préciser un peu : Maxwell a formalisé tous les résultats d'électromagnétisme de l'époque en seulement 4 équations. Il a alors vu qu'on pouvait prédire l'existence d'ondes électromagnétiques.
C'est Hertz qui quelques temps plus tard les a mis en évidence expérimentalement.

[invité576543]

I
A la traversée d'un champ, elles vont donc etre affectée par le champs magnétique comme par le champs électrique, de quel facon cela dépend de la distance a la source émettrice du champ, de la longueur d'onde de l'onde, de sa propagation....

Donc le champ va agir comme un frein ou comme un déviateur, ou encore crée des interférences.

C'est tout simplement ce qui se passe quand tu reçoit un appel sur ton portable prés de ton écran ou de ta radio.

Tu vois que les ondes se chevauchent, que les signaux sont perturbés.

Les interférences ne sont pas deux champs qui interfèrent, mais le fait que le récepteur reçoit les deux à la fois. C'est assez différent. Par exemple, deux faisceaux étroits, genre radar ou faisceau hertzien de télécom, qui se croisent à angle droit (par exemple) n'interfèrent pas. Un récepteur de l'un ou l'autre faisceau placé en dehors de la zone de croisement ne verra pas d'effets de l'autre faisceau.

Il n'y a pas donc "d'effet de frein ou déviateur" d'un champ. Il y a de tels effets dus à la matière, par contre. Et la proximité d'un écran ou d'une radio peut perturber, mais pas par les ondes émises par l'objet, mais par l'objet lui-même...

Cordialement,

[invite88ef51f0]

Ont sait que les champs E et B peuvent s'attirer ou se repousé.

Non... Un champ peut attirer un objet, mais pas un autre champ.

Puisque le champs magnétique est créer par une charge en mouvement

Pas forcément... Si tu considères un aimant permanent, il n'y a pas de charges en mouvement.

[invitef2ea68d7]

je parlais d'une OEM, qui se propage théoriquement à l'infinie (voir ce grand Maxwell)....

[invite5d273677]

non, le photon n'a pas de charge, ce sont les électrons ou les protons qui en ont. Le photon est la particule d'échange du champ électromagnétique : deux particules chargées intéragissent parce qu'elles s'échangent des photons (on dit que le photon est le boson intermédiaire du champ électromagnétique ).
Quant à l'OEM, c'est une forme particulière du champ électromagnétique , périodique dans le temps et l'espace. En effet les équations de Maxwell prévoient des comportements de ce type sous certaines conditions. Des solutions non ondulatoires existent: ce sont des champs statiques, décrits par exemple par la loi de Coulomb, et qui apparaissent par exemple entre deux charges immobiles.

[hterrolle]

Je reviendrais plus tard sur toutes ces informations. Il ma faut au moins une bonne nuit de sommeil pour revoir tout ca.

Par contre ma seconde question voir post 1. Etait de savoir si l'amplitude d'un champs etait constante.

Question :
1)Peut on calculer l'amplitude d'une OEM ?

question pour frederic :

2) photon intermediare des OEM. Est que cela veux dire que le photon a un fonctionnement particulier a l'intérieur d'une OEM ?

3)Est ce que le h est a considérer comme la quantité d'énergie minimal d'un photon d'une durée de vie d'une seconde ?

merci

[invite09c180f9]

j'ai vu plus haut que toutes les ondes ont des portées infinies. .

Je ne pense pas que tu es vues ça !!

Les ondes qui accompagnent certaines interactions à l'échelle subatomique sont de portée finie, et l'interaction associée est écrantée.

Ceux sont, plus explicitement, les intéractions nucléaires forte et faible, et sont en effet de portée finie (à une échelle nucléaire ; un atome est de l'ordre de 10^-10m et le noyau de l'ordre de 10^-15m).

[invite09c180f9]

Etait de savoir si l'amplitude d'un champs etait constante.

Non elle ne l'est pas, mais en fait quelqu'un t'avait déjà répondu plus haut.

1)Peut on calculer l'amplitude d'une OEM ?

Oui, prends un cours sur les ondes tu trouveras ça.

2) photon intermediare des OEM. Est que cela veux dire que le photon a un fonctionnement particulier a l'intérieur d'une OEM ?

Cela veut dire que le photon est le boson médiateur (le quantum d'intéraction) de l'intéraction électromagnétique .

3)Est ce que le h est a considérer comme la quantité d'énergie minimal d'un photon d'une durée de vie d'une seconde ?

h correspond à la constante de Planck (c'est une cstte "quantique" = 6.626*10^-34 J.s (dimension d'une action)), et h (barre) correspond à la cstte de planck réduite (=h/2pi=1.05*10^-34 J.s)).
Si tu veux calculer maintenant l'énergie d'un photon la formule que tu peux utiliser est .

[invite5d273677]

Je ne pense pas que tu es vues ça !!


Ceux sont, plus explicitement, les intéractions nucléaires forte et faible, et sont en effet de portée finie (à une échelle nucléaire ; un atome est de l'ordre de 10^-10m et le noyau de l'ordre de 10^-15m).

je l'ai vu dans une citation de mmy: " D'une certaine manière c'est la même question, parce que s'il n'y a pas d'atténuation, la portée serait infinie pour toutes...", et j'ai pensé que cela concernait "toutes les ondes", mais j'ai pu me tromper.
ceci étant, à la question que me posait hterrolle tu as répondu exactement comme je l'aurais fait, rien à rajouter donc.

[invité576543]

je l'ai vu dans une citation de mmy: " D'une certaine manière c'est la même question, parce que s'il n'y a pas d'atténuation, la portée serait infinie pour toutes...", et j'ai pensé que cela concernait "toutes les ondes", mais j'ai pu me tromper.

Bonjour,

C'était une réponse à un poste de hterrolle, qui ne parlait que d'ondes électromagnétiques.. .

Cordialement,

[invité576543]

3)Est ce que le h est a considérer comme la quantité d'énergie minimal d'un photon d'une durée de vie d'une seconde ?

h divisé par 1 seconde est l'énergie d'un photon dont la période est 1 seconde.

Au passage la notion de durée de vie d'un photon n'existe pas vraiment. C'est une notion relative, elle peut différer entre observateurs... Quoi qu'il en soit, une fois que la durée de vie (vu d'un observateur!) est nettement plus grande que la période, l'énergie du photon est constante, elle ne dépend que de la période. (Si elle est plus petite, l'énergie est mal définie...)

Cordialement,