Première
partie :
ÉLECTROMAGNÉTISME
0.
Éléments de mathématiques
1.
Analyse vectorielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2.
Analyse de Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Exercices
résolus du Chapitre 0
1.
Séries de Fourier et réponse d'un système non linéaire . . . . . . . . .
. . . . .
I.
Équations de Maxwell
1.
Postulats de l'électromagnétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
2.
Régimes statiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
3.
Forme intégrale des équations de Maxwell . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
4.
Étude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.
Comportement des champs à la traversée d'une nappe
de charges et de
courants surfaciques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6. Énergie
électromagnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
Exercices
résolus du Chapitre I
1. Étude
énergétique d'un câble en régime statique . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .
2.
Bilan énergétique de la charge d'un condensateur . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
3. Émission
isotrope de charges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
Exercices
non résolus du chapitre I
1.
Magnétostatique dans un supraconducteur . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
2.
Percussion électromagnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
3.
Modèle d atome d'hydrogène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
4. Étude
d'une colonne de plasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
5.
Décharge d'un conducteur dans l'air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
II.
Induction électromagnétique
1. Électromagnétisme
dans 1'ARQS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.
Induction électromagnétique dans les circuits fixes indéformables . . . .
. .
3.
Induction dans un ensemble de deux circuits
filiformes fermés
indéformables et fixes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.
Induction électromagnétique par déplacement
dans un champ magnétique
indépendant du temps . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exercices
résolus du Chapitre II
1.
Roue de Barlow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
2.
Bifurcation de comportement de deux spires en interaction . . . . . . . . .
. .
3.
Modèle dynamo du champ magnétique terrestre . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .
4.
Générateur magnétohydrodynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
Exercices
non résolus du chapitre II
1.
Chauffage par induction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
2.
Bétatron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
3.
Bobine équivalente à deux bobines en série . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
4.
Percussion électromagnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
5.
Pince ampèremétrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
6.
Percussion électromécanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
7.
Freinage par induction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
Deuxième
partie :
PHYSIQUE DES ONDES
III. Oscillateurs
couplés
1.
Oscillations libres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
2.
Oscillations forcées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
3.
Oscillations électriques couplées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
Exercices
résolus du Chapitre III
1.
Stabilité d'un système couplé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
Exercices
non résolus du chapitre III
1.
Couplage entre deux oscillateurs amortis . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
2.
Couplage résistif entre deux roues de Barlow . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
IV.
Équation d'onde de D'Alembert unidimensionnelle
1.
Exemples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
2.
Solutions de l'équation de D'Alembert . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
3.
Modes propres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
4.
Oscillations forcées d'une corde fixée à une extrémité.
Ondes stationnaires et
résonances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exercices
résolus du chapitre IV
1.
Propagation dans une ligne bifilaire sans pertes . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
2.
Ondes dans un bassin profond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
3.
Résonances sur une corde vibrante en présence de forces volumiques . . .
Exercices
non résolus du chapitre IV
1.
Un modèle de propagation du son dans l'air . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
2.
Modes propres d'une ligne de propagation dissipative . . . . . . . . . . . .
. . .
3.
Modes propres d'un ressort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
V.
Ondes sonores dans les fluides
1.
Mise en équation des ondes sonores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
2.
Ondes sonores planes progressives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
3.
Aspects énergétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
4.
Ondes sonores planes stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
5.
Réflexion-transmission d'une onde plane progressive
sous incidence normale . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exercices
résolus du chapitre V
1.
Ondes sonores sphériques. Impédance de rayonnement . . . . . . . . . . . .
. .
2.
Effet Doppler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
3.
Onde progressive non harmonique Amortissement par rayonnement . . . .
4.
Génération d'une onde de choc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
Exercices
non résolus du chapitre V
1.
Adaptation d'impédance sur une ligne bifilaire . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
2.
Couche sonore antireflet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
3.
Justification du caractère isentropique
des ondes sonores dans un gaz
parfait . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.
Deuxième son dans l'hélium superfluide . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
5.
Amortissement des modes propres d'une corde vibrante . . . . . . . . . . . .
.
VI.
Ondes électromagnétiques dans le vide
1. Équations
de propagation des champs et conséquences . . . . . . . . . . . . . .
2.
Ondes électromagnétiques planes progressives harmoniques dans le vide
3.
Rayonnement dipolaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
Exercices
résolus du chapitre VI
1.
Ondes électromagnétiques longitudinales dans les plasmas . . . . . . . . .
. .
2.
Ondes magnétohydrodynamiques dans un fluide conducteur . . . . . . . . . .
.
3.
Invariance de v et composition des vitesses . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
Exercices
non résolus du chapitre VI
1. Électromagnétisme
avec un photon de masse non nulle . . . . . . . . . . . . . .
2.
Ondes électromagnétiques longitudinales dans les plasmas . . . . . . . . .
. .
3.
Milieu chiral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
4.
Amortissement d'un dipôle oscillant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
5.
Un modèle élémentaire d'antenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
6.
Influence du sol sur le rayonnement d'un dipôle . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
7.
Expérience de Wiener . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
8.
Réflexion d'une onde électromagnétique sur des vagues . . . . . . . . . .
. . . .
VII.
Dispersion. Absorption
1.
Un exemple générique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
2.
Pseudo ondes planes progressives harmoniques . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . .
3.
Paquets d'oncles. Dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
4.
Effet de peau dans les conducteurs ohmiques . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
Exercices
résolus du chapitre VII
1.
Ondes sonores dans un pavillon exponentiel . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .
2.
Instabilité de Jeans d'un astre tournant . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
3.
Guide d'ondes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
4.
Ondes électromagnétiques transversales dans un plasma . . . . . . . . . .
. . .
Exercices
non résolus du chapitre VII
1.
Influence de la viscosité sur la propagation du son . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
2.
Ligne bifilaire résistive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
3.
Influence des frottements sur les modes propres d'une corde . . . . . . . .
. .
4.
Corde vibrante verticale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
5.
Influence de la raideur d'une corde
sur la propagation d'ondes transversales . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
6.
Facteur de qualité d'une cavité électromagnétique réelle . . . . . . .
. . . . . .
7.
Compression d'impulsions lumineuses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
VIII.
Ondes électromagnétiques dans les milieux
1.
Équations de Maxwell dans les milieux matériels . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
2.
Modèles microscopiques de quelques milieux matériels . . . . . . . . . . .
. .
3.
Ondes électromagnétiques dans les milieux DLHI . . . . . . . . . . . . . .
. . . .
4.
Réflexion et réfraction d'une Oem PPH sur un dioptre . . . . . . . . . . .
. . . .
Exercices
résolus du chapitre VIII
1.
Incidence de Brewster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
2.
Deuxième harmonique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
3.
Propagation d'ondes électromagnétiques
dans un diélectrique en mouvement . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exercices
non résolus du chapitre VIII
1.
Effet Zeeman . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
2.
Conservation de la puissance à la traversée d'un dioptre . . . . . . . . .
. . . .
3.
Couche anti-reflet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
4.
Impédance d'un DLHI pour des Oem PPM . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .
5.
Décharge d'un condensateur à diélectrique . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
6.
Propagation dans un milieu anisotrope . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
7.
Onde évanescente. Piège à atomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
Troisième
partie :
OPTIQUE
IX.
Interférences lumineuses
1.
Modèle scalaire des ondes lumineuses . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
2.
Généralités sur les interférences lumineuses . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
3.
Un exemple de diviseur d'ondes : l'interféromètre de Michelson . . . . . .
.
4.
Phénomènes d'interférences en lumière non monochromatique . . . . . . .
. .
Exercices
résolus du chapitre IX
1.
Interféromètre de Fabry - Pérot. Mémoire optique. Amplificateur optique
2.
Spectrométrie par transformée de Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
3.
Interférométrie de speckle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
Exercices
non résolus du chapitre IX
1.
Modification de franges par effet Pockels . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
2.
Mesure interférométrique d'une longueur . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
3.
Coin d'air éclairé par une onde plane . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
4.
Expérience de Fizeau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
5.
Captent de pression à fibre optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
6.
Vélocimétrie Laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
7.
Interféromètre à corrélation de Handburry, Brown et Twiss . . . . . . .
. . .
X.
Diffraction des ondes lumineuses
1.
Diffraction par une ouverture plane daims les conditions de Fraunhofer
2.
Diffraction par les fentes d'Young . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
Exercices
résolus du chapitre X
1.
Pouvoir séparateur d'un télescope. Apodisation . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
2.
Filtrage optique en lumière cohérente . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
3.
Caractérisation optique d'un écoulement . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
Exercices
non résolus du chapitre X
1.
Quelques propriétés sans calcul des figures de diffraction de Fraunhofer
2.
Approximation de l'optique géométrique . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
3.
Holographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
4.
Optimisation du diaphragme d'un miroir sphérique . . . . . . . . . . . . .
. . . .
5.
Filtrage optique en éclairage cohérent . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
6.
Autofocalisation d'un Laser par effet Kerr . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . .
7.
Mesure de la distance Terre-lune . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Index
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