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Exercice corrigé sur Propagation d'une onde dans un plasma (Ondes électromagnétiques)



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Voir la solution Un plasma est constitué d’électrons de masse m , de charge électrique - e , de densité particulaire n , et d’ions de charge électrique q et de densité particulaire N . La densité de charge totale est nulle. Le mouvement des ions est négligé et celui des électrons, non relativistes, est décrit par le vecteur . Avec ces hypothèses, on cherche des solutions des équations de Maxwell sous la forme d’ondes planes monochromatiques de vecteur d’ondes , dont le champ électrique est noté : Déterminer le champ magnétique. Commenter le résultat. Déterminer l’amplitude   du vecteur densité volumique de courant   de l’onde   en fonction de celle du champ électrique de l’onde. En précisant les hypothèses et en étudiant le mouvement des électrons, exprimer la constante α   telle . En déduire la relation de dispersion ω  = ω ( k ) liant la pulsation de l’onde et la norme de son vecteur d’onde. En ...

Exercice corrigé sur Ondes électromagnétiques transversales dans un plasma (Ondes électromagnétiques)



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Voir la solution Un plasma est un gaz totalement ionisé constitué de cations de charge e et de masse m i et d'électrons de charge - e et de masse m e . Au repos, les nombres volumiques d'électrons et de cations ont même valeur n o , de telle sorte que le plasma est localement neutre.  On étudie la propagation dans ce plasma d'une onde électromagnétique plane progressive transversale se propageant dans la direction et décrite par un champ électrique de la forme et un champ magnétique de valeur moyenne temporelle nulle.  Cette onde met en mouvement les charges: on note la vitesse de l'électron qui passe au point M à l'instant t et on suppose que la moyenne temporelle < > est nulle en tout point M . On néglige toute autre force que les forces électromagnétiques. Montrer que le plasma reste localement neutre en présence de l'onde; dans la suite on supposera que les nombres volumiques d'électrons et d'ion...