Méta-matériaux/Champs électromagnétique
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Méta-matériaux/Champs électromagnétique



  1. #1
    Kow-Vic

    Méta-matériaux/Champs électromagnétique


    ------

    Bonjour a tous,
    Nous souhaiterions obtenir des renseignements sur un ou deux sujets.
    Sur un TPE d'invisibilité nous devons définir ce qu'est un champs électromagnétique interne.
    Ces champs électromagnétiques rentrent dans notre domaine et celui des méta-matériaux.
    Si quelqu'un aurais quelques informations et pourrais nous dévoiler quelque peu de son savoir,
    cela nous serais utile.
    Merci de votre aide!!!

    -----

  2. #2
    LPFR

    Re : Méta-matériaux/Champs électromagnétique

    Bonjour.
    Je pense que vous avez eut les yeux plus gros que le ventre. Dans le sens où il n'est pas facile (du moins je ne sais pas le faire) d'expliquer les métamatériaux "avec les mains".
    Il faut commencer déjà par comprendre ce qu'est un guide d'ondes et ce qu'est la vitesse de groupe et la vitesse de phase dans un guide d'ondes.
    Une fois que vous avez compris ça, il faut voir que les métamatériaux fonctionnent différemment avec des géométries d'obstacles périodiques avec des espacements plus petits que la longueur d'onde qui donnent un comportement "bizarre" à l'ensemble, avec des indices de réfraction "surprenants".

    Même si la "cape d'invisibilité" fait baver les "journalistes" et les lecteurs de Science et Bêtises, je vous conseille de vous attaquer à un sujet plus accessible.
    Au revoir.

  3. #3
    interferences

    Re : Méta-matériaux/Champs électromagnétique

    Bonjour,

    On ne va pas faire les recherches à votre place.
    En plus j'ai l'impression comme LPFR que vous avez choisit un sujet trop complexe.
    Voilà quelques renseignements "simplets" sur le sujet :

    Un champ (vectoriel) est un fonction qui a chaque point de l'espace associe un vecteur.
    Ex : Quand tu prends ton bain, tu fais des remous. Maintenant si tu considères chaque particule de fluide (d'eau) dans le bain tu te rends compte qu'elles ont toutes des vitesses différentes (direction et norme (valeur)). Pour étudier ce genre de phénomène, on étudie le champ des vecteurs vitesses. A chaque particule d'eau dans ton bain, tu associes un vecteur vitesse qui est la vitesse de la particule.

    Un champ électromagnétique est un manifestation de la force électromagnétique. Il associe à chaque point de l'espace 2 vecteurs (qui peut être groupé en un seul) : le vecteur E du champ électrique et le vecteur B du champ magnétique.

    La force électromagnétique est la force qui agit sur les particules chargées.
    La charge d'une particule est généralement noté q (de même que sa masse est noté m).
    De même qu'une particule qui a une masse produit un champ gravitationnel et réagit à celui ci (On est attiré par la terre donc on interagit avec la terre. Et on créé aussi un champ gravitationnel faible qui n'a pas d'aspect visible sur terre car caché par le champ gravitationnel de la terre.)

    La force électromagnétique que subit une particule de charge q dans un champ électromagnétique (E,B) est :
    F=q(E+vxB)
    Attention ce qui est écrit en gras est vecteur, donc le produit entre la vitesse et le champ magnétique est un produit vectoriel.

    L'expression du champ électromagnétique créé par une particule chargé ou un ensemble de particule chargées peut être très compliqué à calculer mais obéit à 4 équations relativement simple, le équations de maxwell.
    En gros pour une particule chargée, le champ magnétique "tourne autour" de la particule (de la même manière que le champ des vitesses de ton bain dans un tourbillon) perpendiculairement et proportionnellement à la vitesse de la particule et proportionnellement à la charge q.
    Tandis que le champ électrique de la particule "fuit" la particule (de la même manière que les vecteurs vitesses des particules d'eau fuient le centre de la fontaine) proportionnellement à q et inversement proportionnellement au carré de la distance à la particule.

    Le truc c'est que si on secoue une particule chargé façon bouteille d'orangina les champs varient.
    Or les équations de maxwell nous disent plein de choses sur le comportement de ces champs (électrique et magnétique), elles nous disent entre autre qu'une variation de champ magnétique au cours du temps créé un champ électrique lui-même variant au cours du temps (il passe de 0 à quelque chose) qui va créer un champ magnétique variant qui va créé un champ électrique variant..etc. Maxwell s'est aperçu de tout ceci et que ce phénomène se déplaçait dans l'espace à une vitesse relativement élevé : la vitesse de la lumière. Et en a fait l'excellente déduction que la lumière était en fait un onde électromagnétique (un champ électromagnétique qui se propage dans l'espace).

    Une onde a deux vitesses : la vitesse de groupe et la vitesse de phase.

    Les méta-matériaux sont des matériaux aux propriétés optiques un peu spéciales (ils ont un indice optique n négatif).
    Lorsqu'une onde électromagnétique arrive sur un méta-matériaux, la vitesse de phase de l'onde est inversée.
    Tu peux l'observer sur la vidéo de wikipédia.
    La vitesse de groupe est la vitesse du paquet que tu vois arriver, et la vitesse de phase est la vitesse des raies blanches.
    Si tu fais gaffe, tu vois que les raies blanches (vitesse de phase) convergent vers l'interface des deux côté de celui-ci.

    En ne connaissant rien à l’électromagnétisme ça me paraît déjà mort.

    Au revoir
    Ce n'est pas le doute qui rend fou, c'est la certitude.

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