Onde électromagnétique-propagation

Exercice dynamique : Propagation Des Ondes électromagnétiques

• Objectif: Mettre en évidence la double périodicité spatiale et temporelle

Exercice :

• 1) Quelle est la vitesse de l'onde dans l'animation ci-dessous ?

• 2) Pour une période T = 2×10⁻²⁰ s, quelle serait la longueur d'onde pour que cette onde se propage à la vitesse de la lumière ?

Remarque :

Pour tout l'exercice, les représentations spatiales sont graduées en picomètres (pm) et les représentations temporelles sont graduées en (×10⁻²⁰ s). Les mesures initiales de longueur d'onde et de période sont placées de façon arbitraire.

Résolution :

• 1) La vitesse de l'onde est v = λ/T (m/s). Il faut donc mesurer la longueur d'onde λ (m) et la période T(s). On trouve λ = 4×10⁻¹² m et T = 2×10⁻²⁰ s. Application numérique : v = 4×10⁻¹²/(2×10⁻²⁰) = 2×10⁸ m/s < 3×10⁸ m/s. la vitesse de l'onde est inférieure à celle de la lumière.

• 2) La relation reliant la longueur d'onde en fonction de la vitesse et la période est λ = c × T. Application numérique : λ = 3×10⁸ × 2×10⁻²⁰ = 6 ×10⁻¹² m. Il faut donc une longueur d'onde λ = 6 ×10⁻¹² m.