Détermination des caractéristiques d'un diélectrique imparfait (permittivité complexe)
Problème
Une onde électromagnétique se propage dans un
diélectrique imparfait caractérisé par une permittivité
complexe :
où
et où
on pose
.
Le milieu diélectrique est non magnétique.
Donner une interprétation physique, à partir des équations
de Maxwell, de
.
1) L’onde est monochromatique de pulsation
,
plane, se propageant suivant
,
polarisée rectilignement, le vecteur champ électrique étant
de direction ![]()
On utilisera uniquement la notation complexe, par exemple
![]()
1)a) Montrer que
est égal à ![]()
1)b) Exprimer
sous la forme
où
est
le module du vecteur d’onde dans le vide,
deux réels que l’on calculera en fonction de
.
Quelle est la vitesse de phase ?
1)c) Donner les vecteurs champ électrique et magnétique
en fonction de
.
2) Une onde électromagnétique plane de
pulsation
se
propageant dans le vide suivant
,
polarisée rectilignement suivant
,
tombe sur la face plane du matériau étudié, placée
en
. Le diélectrique
s’étend indéfiniment du coté
.
Calculer le coefficient de réflexion
en fonction de
.
Exprimer
en fonction
de
.
3) Le coefficient de réflexion peut s’écrire
où
Dans le demi-espace
,
calculer
en
fonction de
où
.
Calculer la côte
du premier minimum de
,
quand on se déplace, à partir de l’origine dans la direction des
, en fonction
de
.
Expérimentalement, on peut mesurer les grandeurs
.
Quel est l’intérêt de faire ses deux mesures ?
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