Physique générale
2 Champs et ondes

Sommaire et contenu du livre "Physique générale - 2 Champs et ondes"

TABLE DES MATIÈRES Préface de la deuxième édition xv Préface des traducteurs xix Note à l'usage de l'étudiant xi DEUXIÈME PARTIE LE CHAMP MAGNÉTIQUE Chapitre 1 Interaction électrique Chapitre 2 I.t Introduction 6 0 1.2 La charge électrique 7 01.3 La loi de Coulomb 8 0 lA Champ électrique Il 0 1.5 La quanti fication de la charge électrique 18 0 1.6 Potentiel électrique 20 0 1.7 Potentiel électrique d'une charge ponctuelle 23 0 1.8 Relations énergétiques dans un champ électrique 26 0 1.9 Courant électrique 28 0 1.10 Dipôle électrique 29 0 1.11 Multipôles électriques d'ordre supérieur 37 Le champ électrostatique 2.1 Introduction 52 0 2.2 Flux d'un champ de vecteurs 52 0 2.3 Le théorème de Gauss pour le champ électrique 54 0 204 Forme différentielle du théorème de Gauss 60 0 2.5 Polarisation de la matière 65 0 2.6 Le déplacement électrique 68 0 2.7 Calcul de la susceptibilité électrique 71 0 2.X Caracité électrique; wndensateurs n~ 0 2.9 L'énergie du champ électrique 81 C11apitre J Chapitre 4 Chapitre 5 Chapitre 6 Chapitre 7 Table des,Matières Circuits électriques 3.1 Introduction 94 0 3.2 Conductivité éleçtrique; loi d'Ohm 94 0 3.3 Origine de la résistance électrique 97 0 3.4 L'effet Joule 99 0 3.5 Conducteurs, isolants et semi-conducteurs 101 0 3.6 Force électromotrice 106 0 3.7 Conducteurs non ohmiques 111 L'interaction magnétique 4.1 Introduction 120 0 4.2 Force magnétique s'exerçant sur une charge en mouvement 121 0 4.3 Mouvement d'une charge dans un champ magnétique 125 0 4.4 Exemples de mouvements de particules chargées dans un champ magnétique 132 0 4.5 Champ magnétique d'une charge en mouvement (approximation non-relativiste) 139 0 4.6 L'électromagnétisme et le principe de relativité 141 0 4.7 Le champ électromagnétique d'une charge en mouvement (approximation relativiste) 144 0 4.8 Interaction électromagnétique entre deux charges en mouvement 147 Champs magnétiques et courants électriques 5.1 Introduction 164 0 5.2 Force magnétique agissant sur un courant électrique 164 0 5.3 Cou pie magnétique agissant sur un courant éleçtrique fermé 166 0 5.4 Champ magnétique produit par une boucle de courant 169 0 5.5 Champ magnétique d'un courant reçti1igne 171 0 5.6 Forces s'exerçant entre les courants 174 0 5.7 Remarque sur les unités du système international 175 0 5.8 Champ magnétique d'un courant circulaire J 77 Le champ magnétique statique 6.1 Introduction 190 0 6.2 Théorème d'Ampère pour le champ magnétique 190 0 6.3 Forme différentielle du théorème d'Ampère 195 0 6.4 Flux magnétique 197 0 6.5 Aimantation de la matière 198 0 6.6 Le champ magnétisant 200 0 6.7 Calcul de la susceptibilité magnétique 202 0 6.8 Résumé des lois relatives aux champs statiques 207 Structure électrique de la matière 7.1 Introduction 214 0 7.2 Interactions éleçtriques dans les atomes et les molécules 214 0 7.3 Structure des atomes Chapitre 8 Table des Malières 217 0 7.4 Niveaux d'énergie électriques; la théorie de Bohr 225 0 7.5 Moment dipolaire magnétique créé par le mouvement orbital d'une particule chargée 230 0 7.6 Energie et couple auquel est soumise une particule chargée se déplaçant dans un champ magnétique; quantification de t'espace 232 Le champ électromagnétique dépendant du temps Chapitre 9 8.1 Introduction 242 0 8.2 La loi de Faraday-Henry 242 0 8.3 Le bêtatron 246 0 8.4 Induction électromagnétique due au mouvement relatif d'un conducteur et d'un champ magnétique 249 0 8.5 L'induction électromagnétique et le principe de relativité 251 0 8.6 Potentiel électrique et induction électromagnétique 252 0 8.7 Forme différentielle de la loi de Faraday-Henry 253 0 8.8 Le principe de conservation de la charge 255 0 8.9 La loi d'Ampère-Maxwell 257 0 8.10 Forme différentielle de la loi d'Ampère-Maxwell 260 0 8.11 Les équations de Maxwell 262 Circuits électriques en régime non stationnaire 9.1 Introduction 274 0 9.2 Auto-induction 274 0 9.3 L'énergie du champ magnétique 279 0 9.4 Oscillations électriques libres dans un circuit 2X2 [J 9.5 Oscillations électriques forcées dans un circuit 284 0 9.6 Circuits couplés 289 0 9.7 Remarques finales 292 TRülSIEME ONDES PARTIE OJapitre 10 Mouvements ondulatoires: ondes élastiques 10.1 Introduction 302 0 10.2 Description mathématique de la propagation 303 0 10.3 Analyse de Fourier d'un mouvement ondulatoire 307 0 10.4 Equation différentielle du mouvement ondulatoire 311 0 10.5 Ondes élastiques dans un barreau solide 313 0 10.6 Ondes de pression dans une colonne gazeuse 318 0 Ondes transversales sur une corde 323 0 10.8 Ondes à la surface d'un liquide 327 0 10.9 Ce qui se propage dans un mouvement ondulatoire 331 0 10.10 Vitesse de groupe 335 0 10.11 L'effet Doppler338 0 10.12 Ondes Ù deux ct trois dimensions 341 0 10.13 Ondes sphériques dans un fluide 346 Chapitre JJ Chapitre J2 Chapitre 13 Chapitre 14 Chapitre 15 Table des Matières Les ondes électromagnétiques 11.1 Introduction 358 0 11.2 Ondes électromagnétiques planes 358 0 11.3 Energie et quantité de mouvement d'une onde électromagnétique 363 0 Il,4 Rayonnement d'un dipôle électrique oscillant 367 0 Il.5 Rayonnement d'un dipôle magnétique oscillant 373 0 Il.6 Rayonnement de mulLipôles oscillants d'ordre supérieur 376 0 11.7 Rayonnement d'une charge accélérée 377 Interaction du rayonnement électromagnétique a'Vec la matière 12.1 Introduction 390 0 12.2 L'absorption du rayonnement électromagnétique 390 0 12.3 Diffusion des ondes électromagnétiques par les électrons liés 392 0 12,4 Diffusion du rayonnement électromagnétique par un électron libre; l'effet Compton 394 0 12.5 Les photons 399 0 '2.6 Compléments sur les photons; l'effet photoélectrique 404 0 12.7 Propagation des ondes électromagnétiques dans un milieu matériel; la dispersion 406 0 12.8 L'erfet Doppler pour les ondes électromagnétiques 410 0 12.9 Le spectre du rayonnement électromagnétique 416 Réflexion et réfraction 13.1 Introduction 428 0 13.2 Le principe d'Huygens 428 0 J 3.3 Le théorème de Malus 431 0 13,4 Réflexion ct réfraction des ondes planes 432 0 13.5 Réllexion et réfraction des ondes sphériques 438 D 13.6 Compléments sur les lois de la réflexion et de la réfraction 440 0 13.7 Réflexion et réfraction sur des surfaces métalliques 445 0 13.8 Propagation dans un milieu non homogène; principe de Fermat 447 Réflexion et réfraction des ondes électromagnétiques. Polarisation 14.1 Introduction 454 0 14.2 Réflexion ct réfraction des ondes électromagnétiques 454 0 14.3 Propagation des ondes électromagnétiques dans un milieu anisotrope 459 0 14,4 Dichroïsme 466 0 14.5 La dou ble réfraction 467 0 14.6 L'activité optique 473 L'optique géométrique 15.1 Introduction 484 0 15.2 Réllexion sur une surface sphérique 484 0 15.3 Réfraction sur un dioptre sphérique Tables des Matières 495 0 15.4 Les lentilles 501 0 15.5 Le microscope 507 0 15.6 Le télescope 509 0 15.7 Le prisme 511 0 15.K La dispersion 512 0 15.9 Les aberrations chromatiques 515 Chapitre 16 Les interférences Chapitre 17 16.1 Introduction 528 0 16.2 Interférence des ondes produites par deux sources synchrones 528 0 16.3 Interférence de plusieurs sources synchrones 535 0 16.4 Ondes stationnaires à une dimension 541 0 16.5 Les ondes stationnaires et l'équation d'onde 544 0 16.6 Ondes électromagnétiques stationnaires 550 0 16.7 Ondes stationnaires à 'deux dimensions 553 0 16.8 Ondes stationnaires à trois dimensions; les cavités résonnantes 559 0 16.9 Les guides d'onde 561 Diffraction 17.1 Introduction 578 0 17.2 DilTraction de Fraunhofer par une fente rectangulaire 579 0 17.3 Diffraction de Fraunhofer par lIne ouverture circulaire 585 0 17.4 DilTraction de Fraunhofer par deux fentes parallèles identiques 587 0 17.5 Réseaux de diffraction 590 0 17.6 Diffraction de Fresnel 595 0 17.7 La diffusion 601 0 17.8 Diffusion des rayons X par les cristaux 601 Chapitre 18 La mécanique quantique 18.1 Introduction 614 0 18.2 Particules et champs 615 0 18.3 Diffusion des particules par les cristaux 616 0 18.4 Particules et paquets d'onde 619 0 18.5 Le principe d'incertitude d'Heisenberg pour la position et la quantité de mou vement 621 0 18.6 Illustrations du principe d'Heisenberg 622 0 18.7 La relation d'incertitude pour le temps et l'énergie 624 0 18.8 Etats stationnaires et champ associé à la matière 625 0 18.9 Fonction d'onde et densité de probabilité 628 0 18.10 L'équation de SchrOdinger 631 0 18.11 Fonction d'onde d'une particule libre 632 0 18.12 Fonction d'onde d'une particule dans une boîte 633 0 18.13 Fonction d'onde de l'oscillateur harmonique à un degré de liberté 635 0 18.14 L'atome d'hydrogène 637 Appendice: Formules et tables mathématiques 643 Réponses aux exercices 655 Index 671