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Electromagnétisme classique [ LPHY1311 ]


5.0 crédits ECTS  37.5 h + 15.0 h   1q 

Enseignant(s) Piotrzkowski Krzysztof ;
Langue
d'enseignement: 		Français
Lieu de l'activité Louvain-la-Neuve
Thèmes abordés I. CONCEPTS DE BASE Introduction Equations de Maxwell dans le vide, champs et sources La loi en 1/r2 Superposition linéaire Les équations de Maxwell en milieu macroscopique I.1. Electrostatique et magnétostatique Loi de Coulomb, champ électrique, loi de Gauss Distributions de charges, équation de Laplace, théorème de Green Electrostatique des milieux macroscopiques, constantes diélectriques, polarisabilité, énergie électrostatique dans les milieux diélectriques Loi de Biot et Savart, loi d'Ampère, potentiel vecteur Distributions de courants, moment magnétique Equations macroscopiques, magnétisation I.2. Equations de Maxwell, lois de conservation Loi de Faraday, énergie dans le champ magnétique, courant de déplacement Transformations de gauge, fonction de Green pour l'équation des ondes Théorèmes de Poynting, impédance et admittance, transformation des champs sous rotation, réflexion dans l'espace et inversion du temps I.3. Dynamique des particules relativistes et des champs Transformation de Lorentz (rappel) Covariance des équations de Maxwell, transformation des champs Formalisme lagrangien, particules dans un champ Langrangien pour le champ électromagnétique, effet de la masse du photon, tenseur énergie-impulsion, lois de conservation II. APPLICATIONS II.1. Ondes électromagnétiques Ondes planes, polarisations, réflexion et refraction Propagation des ondes dans différents milieux, dispersions, vitesse de groupe 11.2. Guides d'onde, cavités résonantes Guides d'onde, conditions aux limites, flux d'énergie Cavites résonantes, puissance dissipée 11.3. Radiation, diffusion et diffraction Dipoles électrique et magnétique oscillants Diffusion à grande et petite longueur d'onde, théorie des perturbations de la diffusion Collision entre particules chargées, radiation Cerenkov 11.4. Radiation par des charges en mouvement Potentiels de Liénard et Wiechert, radiation par une charge accélérée, effets relativistes Radiation et diffusion Thomson, radiation de transition Bremsstrahlung, méthode des quanta virtuels, radiation émise durant la désintégration
Acquis
d'apprentissage		 Approfondir des équations de Maxwell au départ des notions vues en candidature. Percevoir la place de l'électromagnétisme dans les milieux continus. Savoir appliquer les lois de l'électromagnétisme à une large gamme de phénomènes : l'optique au sens large, les guides d'onde et cavités résonantes, les phénomènes de diffraction, diffusion et le rayonnement. Comprendre les effets relativistes et leurs applications via l'électrodynamique des mobiles chargés en mouvement.
Autres infos L'enseignement est basé sur le livre de J.D. Jackson, Classical Electrodynamics. Une dizaine d'heures sont consacrées à des exercices pour la mise en pratique des notions enseignées: Ces exercices font appel à des logiciels de calcul numérique et symbolique. Prérequis : Physique générale, Méthodes numériques, logiciels de calcul.
Cycle et année
d'étude		 > Bachelier en sciences géographiques, orientation générale
> Bachelier en sciences économiques et de gestion
> Bachelier en sciences mathématiques
> Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil
> Bachelier en sciences physiques
Faculté ou entité
en charge		 > PHYS


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