Derniers contenus

Toute la partie électromagnétisme statique

Généralités en électromagnétisme

• Équations locales de Maxwell
• Formes intégrées des équations de Maxwell
• Bilan local d'énergie : énergie volumique et vecteur de Poynting, puissance cédée aux charges, équation de (non)conservation de l'énergie

ARQS en électromagnétisme

• Mise en évidence d'une célérité des ondes EM : équation de d'Alembert dans le vide
• Définition de l'ARQS en ODG : $T<<\tau$ ou $L>>\lambda$
• Cas particulier de l'ARQS magnétique : on ajoute $j>>\rho c$
• Simplification des équations de Maxwell dans l'ARQS magnétique

Induction magnétique : rappels de PCSI et compléments

• Loi de Faraday, rappels sur la méthode pour éviter les fautes de signe
• Interprétation des deux situations d'induction : Lorentz et Neumann, notions sur le champ électromoteur (HP)

Exemples de questions de cours :

• Potentiel et champ créé par un doublet électrostatique
• Calcul de la polarisabilité $\alpha$ dans le modèle de Thomson
• Champ magnétostatique créé par un fil épais
• Champ magnétostatique créé par un solénoïde infini
• Magnétisme microscopique : magnéton de Bohr (modèle de Bohr)
• Équations de Maxwell : formes locales et intégrées
• ARQS : définition de l'ARQS magnétique, simplification des équations de Maxwell

Note pour les colleurs : nous n'avons pas encore corrigé d'exercices sur la partie ARQS (fait lundi 2/2) mais tout exercice sur l'induction, qui relève de révisions de PCSI, est néanmoins bienvenu, en plus d'exercices d'électromagnétisme statique

Electrostatique

• Loi de Coulomb
• Existence du potentiel scalaire
• Propriétés de symétrie du champ $\vec{E}$ en lien avec les symétrie de la distribution des charges, topographie du champ
• Théorème de Gauss (en partant de l'équation locale de Maxwell Gauss), parallèle avec la gravitation
• Energie d'une charge $q$ dans un potentiel $V$, énergie de constitution d'une distribution de charges

Exemples de calcul de champ $\vec{E}$

• Cas d'une boule uniformément chargée : modèle de Thomson de l'atome d'hydrogène, énergie de constitution d'un noyau (nécessité de l'interaction forte)
• Cas d'un condensateur plan (à partir du champ créé par un plan infini), capacité du condensateur, énergie volumique liée au champ $\vec{E}$
• Cas du dipôle : calcul du champ créé par un doublet dans l'approximation dipolaire, actions subies dans un champ homogène ou non, dipôle induit.

Magnétostatique

• Définition du champ, allure des cartes
• Propriétés de symétries de $\vec{B}$
• équations de Maxwell en statique, théorème d'Ampère
• Applications : calcul de $\vec{B}$ pour un fil avec ou sans épaisseur, pour un solénoïde infini (on admet que le champ est nul à l'extérieur)

Exemples de questions de cours :

• Champ créé par une boule
• Champ créé par un condensateur
• Potentiel et champ créé par un doublet électrostatique
• Calcul de la polarisabilité $\alpha$ dans le modèle de Thomson
• Champ magnétostatique créé par un fil épais
• Champ magnétostatique créé par un solénoïde infini

A noter pour les colleurs : nous avons avancé dans le cours de magnétostatique mais le TD correspondant ne sera corrigé que lundi. Merci de poser plutôt des questions de cours cette semaine sur cette partie du programme. Les exercices en électrostatique sont désormais bienvenus !

Toute l'optique ondulatoire du programme

En particulier

Interférences à N ondes

• Représentation complexe d'une vibration lumineuse
• Amplitude et intensité pour N ondes cohérentes régulièrement déphasés : étude succincte de la fonction (maxima et pieds des pics)
• Cas d'un réseau en transmission : formule des réseaux, utilisation en spectroscopie (sous incidence normale ou au minimum de déviation), pouvoir de résolution théorique

Introduction à l'électromagnétisme

• Notion de charge
• Charges mobiles ou fixes, vecteur densité de courant, équation de conservation de la charge, cas stationnaire
• Modèle de Drude de la conduction dans un métal, loi d'Ohm locale et intégrale
• Effet Hall, calcul de $U_H$, lien avec la force de Laplace

Electrostatique

• Loi de Coulomb
• Existence du potentiel scalaire
• Propriétés de symétrie du champ $\vec{E}$ en lien avec les symétrie de la distribution des charges, topographie du champ
• Théorème de Gauss (en partant de l'équation locale de Maxwell Gauss), parallèle avec la gravitation
• Energie d'une charge $q$ dans un potentiel $V$, énergie de constitution d'une distribution de charges

Exemples de calcul de champ $\vec{E}$

• Cas d'une boule uniformément chargée : modèle de Thomson de l'atome d'hydrogène, énergie de constitution d'un noyau (nécessité de l'interaction forte)
• Cas d'un condensateur plan (à partir du champ créé par un plan infini), capacité du condensateur, énergie volumique liée au champ $\vec{E}$

Exemples de questions de cours :

• $I(\varphi)$ dans le cas d'interférence à N ondes
• Réseaux en transmission : formule des réseaux, cas du minimum de déviation
• Réseaux en transmission : pouvoir de résolution théorique
• Effet Hall
• Modèle de Drude (choix possible entre frottements fluides ou chocs)
• Champ créé par une boule
• Champ créé par un condensateur

A noter pour les colleurs : nous avons avancé dans le cours d'électrostatique mais les exercices ne seront faits que lundi. Merci de poser plutôt des questions de cours cette semaine sur cette partie du programme, les exercices attendront la semaine prochaine, avec les dipôles en plus

Optique ondulatoire

Ajouter au programme précédent la fin du cours sur l'optique ondulatoire, en particulier :

Cohérence temporelle

• cas d'un doublet
• cas d'une raie rectangulaire
• interférences en lumières blanche : cannelures

Interférences à N ondes

• représentation complexe d'une vibration lumineuse
• amplitude et intensité pour N ondes cohérentes régulièrement déphasés : étude succincte de la fonction (maxima et pieds des pics)
• Cas d'un réseau en transmission : formule des réseaux, utilisation en spectroscopie (sous incidence normale ou au minimum de déviation), pouvoir de résolution théorique

Exemples de questions de cours :

• Michelson en lame d'air
• Michelson en coin d'air
• Cohérence spatiale pour les fentes de Young : calcul de $b$ max (critère qualitatif $\delta q \lt 1/2$)
• Cohérence temporelle : cas du doublet,
• $I(\varphi)$ dans le cas d'interférence à N ondes
• Réseaux en transmission : formule des réseaux, cas du minimum de déviation
• Réseaux en transmission : pouvoir de résolution théorique