Physique des ondes | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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  Physique des ondes

Nombre d'ECTS : 
2
Programme : 

 

(1) Rappels sur les systèmes mécaniques oscillants du second ordre : définitions, oscillations libres, réponse impulsionnelle, transformée de Laplace, réponse à un forçage quelconque, transformée de Fourier, régime permanent périodique, généralisation à n degrés de liberté, modes propres.
(2) Etude des ondes progressives dans un système masse-ressort : équation d'onde, ondes planes progressives harmoniques (OPPH), représentation complexe, relation de dispersion, vitesse de phase, vitesse de groupe, ondes stationnaires, ondes évanescentes.
(3) Ondes électromagnétiques (EM) dans le vide : rappels d'électrostatique et de magnétostatique, équations de Maxwell, structure des ondes EM, OPPH, polarisation.
(4) Ondes EM dans les milieux : rappels d'EM des milieux, analogie mécanique de Drude-Lorentz, étude des diélectriques, des plasmas et des conducteurs, dioptres, lois de Snell-Descartes, relations de réflexion-transmission, polarisation.

 

(1) Oscillations of second-order linear mechanical systems : definition, properties, free oscillations, impulse response, Laplace transform, response to arbitrary forcing, Fourier transform, steady-state response to periodic forcing, generalization to n-degrees of freedom, eigen modes.
(2) Progressive waves within a n-DOF mass-spring système : wave equation, plane progressive harmonic waves, complex representation, dispersion relation, phase velocity, group velocity, standing waves, evanescent waves.
(3) Electromagnetic (EM) waves in vacuum : bases of electrostatics and magnetostatics, Maxwell equations, structure of EM waves, plane progressive harmonic waves, polarization.
(4) EM waves in a linear medium : Mawell equations in a medium, Drude-Lorentz model, plasma and conductive medium, dioptre, Snell-Descartes laws, reflection-transmission relations,  polarization.

 

 

Compétences visées : 

 

 Ce cours est focalisé sur la formulation classique du modèle ondulatoire en optique. Une approche mécanique des phénomènes ondulatoires est d'abord présentée, puis les concepts acquis dans ce cadre sont appliqués à l'étude des ondes électromagnétiques dans le vide et dans les milieux. A la fin de ce cours, les étudiants auront acquis les outils et les concepts nécessaires à une compréhension des interactions rayonnement-matière dans le cadre classique, et pourront aborder des notions plus avancées de télédétection.

 

This course focuses on a classical approach of undulatory optics. A mechanical approach of the main wave types and ondulatory phenomena is first presented. Tools and vocabulary acquired in the context of mechanical waves are then applied to fundamental phenomena in electromagnetic wave propagation in vacuum and simple linear media. This course introduces students to the fundamental processes of electromagnetic wave propagation, which represents a first step to address more advanced concepts, such wave-matter interactions, with applications in the field of remote sensing.

 

 

Pré-requis : 

Notions d'électromagnétisme./Bases of electromagnetics.

Évaluation Session 1 CT : 
100.00%
Évaluation Session 2 CT : 
100.00%
Volume horaire Cours : 
16h
Volume horaire TD : 
16h