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Électromagnétisme

Informations pratiques


Discipline :

Physique et Chimie

Niveau :

Licence 3

Semestre :

S6

Crédits ECTS :

6

Volume Horaire :

28h Cours
28h TD

Responsable :

Stephan Guy

Institut Lumière Matière, Université Claude Bernard Lyon I

Intervenants :

S. Guy

 

G. Laibe

D. Tsimpis
J. Marteau

La formation

Le champ électromagnétique est décrit par les équations de Maxwell. Le cours démarre donc par les équations de Maxwell et leurs conséquences directes sur le champ: sources, lois de conservation, lois de passage. Les solutions les plus simples (ondes planes) sont décrites en détail dans le vide et on aborde la décomposition en onde plane des champs.

Dans un deuxième temps, l'effet de la matière sur la propagation du champ est étudié. On introduit l'indice via le vecteur P et on étudie différents modèles de la matière. On étudiera en détail la propagation d'ondes planes dans les milieux homogènes dispersifs. L'étude des milieux anisotropes nous conduira à introduire la polarisation des ondes et le formalisme de Jones.

La troisième partie du cours est consacrée aux milieux stratifiés. L'utilisation des symétries dans la résolutions des équations de Maxwell est expliquée de façon générale puis appliquée aux structures d'intérêt. On en déduit les lois de Fresnel ainsi que la structure exacte du champ électromagnétique dans les guides plans.

Enfin, la création du champ est décrite dans différentes approximations. Tout d'abord on effectuera le calcul direct des champs E et B à partir de distributions statiques continues (Lois de Coulomb et Biot). L'approximation non statique et non relativiste est traitée via l'introduction des potentiels vecteurs. On insiste sur le rayonnement du dipôle oscillant. On finira par la formulation relativiste de l'électromagnétisme et son application au rayonnement.

Objectifs et compétences à acquérir

  1. 1. Propagation d'onde dans les milieux homogènes.
  2. 2. Modèles simples de la matière.
  3. 3. Résolution de problèmes simples (haute symétrie) de l'électromagnétisme.
  4. 4. Manipulation théorique de la polarisation
  5. 5. Rayonnement

Pré-requis

Électromagnétisme (programme CPGE)

Modalité de l'examen

Première session : examen écrit (question de cours et problème) durée 3h
Deuxième session : examen oral

Mots-clés

Équations de Maxwell, Ondes planes, Polarisation, Indice optique, Rayonnement