Ondes et électromagnétisme 2

Pré-requis nécessaires

Analyse vectorielle, électrostatique et magnéto-statique, mécanique du point

Compétences visées

Notions abordées :

• Eléments d’analyse vectorielle
• Equations de Maxwell 
• Rappel électrostatique et magnétostatique du S3
• Variations temporelles -> induction (fem, champs électromoteur, potentiel vecteur)
• Ondes: (1) cordes vibrantes, (2) équation de propagation (1D); solution de l’équation : ondes progressive et régressive; description de l'onde plane sinusoïdale progressive et de l'onde stationnaire, (3) ondes acoustiques, (4) ondes électromagnétiques
• Equation propagation 3D; structure relation de dispersion, polarisation, transport d’énergie, conditions aux limites

Compétences attendues en fin d’UE :

• Comprendre la notion d’onde
• Savoir établir les équations d’ondes à partir de (1) la rfd d'une corde vibrante et d'une tranche d'air, (2) la rfd de la perturbation d'une tranche d'air au repos, (3) les équations de Maxwell
• Savoir décrire les solutions
• Savoir caractériser les propriétés d’une onde.
• Comprendre les phénomènes d’induction, être capable de prédire l'apparition d’un courant induit et son sens
• Identifier expérimentalement les caractéristiques d’une onde acoustique ou optique: longueur d’onde, fréquence, polarisation, paquet d’onde.

Outils mathématiques nouveaux

• Eléments d’analyse vectorielle (opérateurs différentiels grad, div, rot, laplacien)
• Théorème de calcul intégral (Stokes-Ampère, Green-Ostrogradsky)