Exercice-1 : Equation de propagation du champ éléctromagnétique

UNIVERSITE MOHAMED PREMIER 2007/08
FACULTE DES SCIENCES SMP S3
Département de Physique I Elément de Module PHYS35/Optique -2
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1 TDN°2
Exercice-1 : Equation de propagation du champ éléctromagnétique dans le
vide
1) Ecrire les équations de Maxwell dans le vide et en absence de charge .
2) Vérifier l’identité vectorielle :
A)A.()A( 
3) Utiliser cette identité pour trouve r l’équation de propagation du champ magnétique .
Exercice-2 :Paramètres de propagation
Soit le champ électrique d’une onde lumineuse (exprimée en unité S.I.) :
y
14
6
3e109)3(
2
103
sin10),,(  tzxtzxE 
y
e
est un vecteur unitaire le long de l’axe
Oy
.
1) Déterminer (a) sa direction de propagation, (b ) sa vitesse
v
, (c) sa longueur d’onde , (d) sa
fréquence et (e) son amplitude
0
E
.
2) Quelle est l’expression du champ magnétique
B
correspondant ?
Exercice-3 Retard introduit par une lame en verre
Sur le trajet entre
A
et
B
d’une onde lumineuse, nous introduisons une plaque de verre d’ indice
5,1
v
n
et d’épaisseur
mml 1
. Quelle sera la variation de la phase en
B
, sachant que
m 5,0
0
?
Exercice-4: Puissance rayonnée
Le soleil envoie sur la terre une quantité de chale ur qui serait de
joules0,8
par minute et par
centimètre carré de surface normale aux rayons s’il n’y avait pas l’absorption par l’atmosphère .
Calculer les valeurs efficaces des champs électrique et magnét ique à l’entrée de l’atmosphère.
Exercice-5 : Polarisation des ondes
Quel est l’état de polarisation de l’onde plane de composantes électriques :

0
exp),(
exp),(
0
0
z
yy
xx
E
kztjEtzE
kztjEtzE
dans les cas suivants :
1) de valeur quelconque
2)
0
et
3
0
0
x
y
E
E
3)
2
et
yx EE 00 
Exercice-6 Champs électriques associés à des ondes polarisées
Donner les expressions complexes des champs électriques associés aux ondes polarisées
suivantes :
1) onde polarisée rectilignement se propag eant suivant l’axe
Ox
, le champ électrique faisant
un angle de
60
avec l’axe
Oy
.
2) onde polarisée elliptiquement à droite se propageant suivant l’axe
Oy
, le grand axe de
l’ellipse étant suivant
Oz
et trois fois plus grand que le petit axe, le déphasage étant de
2
.
3) onde polarisée rectilignement se propageant suivant une direction faisant, dans le plan
zOx
, un angle de
45
avec l’axe
Oz
.
Exercice-7 Coefficients de réflexion et de transmission d’un dioptre plan
1. On considère le dioptre plan séparant le milieu d’incidence, d’indice
11 n
, et le milieu
d’émergence, d’indice
5,12 n
. Calculer les coefficients de réflexion et de transmission
de ce dioptre à la fois en amplitude et en intensité.
2. Même question lorsque les deux milieux sont permutés.