Ondes électromagnétiques émises par une antenne – E ⊥ B, c = 1/√(μ₀ε₀), c = fλ, polarisation

Ce qu’elle montre

Un courant alternatif accélère les charges d'une antenne dipôle, et toute charge accélérée émet des ondes électromagnétiques. Le champ électrique E est parallèle à l'antenne, le champ magnétique B est perpendiculaire à E, et tous deux sont perpendiculaires à la direction de propagation : l'onde est transversale. E et B oscillent en phase avec B₀ = E₀/c, et la théorie de Maxwell donne la célérité c = 1/√(μ₀ε₀). Un dipôle émet des ondes polarisées rectilignement : une antenne réceptrice tournée de θ ne capte que E cos θ. Dans un milieu d'indice n, l'onde ralentit à v = c/n et sa longueur d'onde devient λ/n, mais la fréquence ne change pas.

Mode d’emploi

Faites glisser le curseur Fréquence f et observez le crochet de longueur d'onde, la longueur λ/2 de l'antenne et le repère rouge sur le spectre. Tournez le curseur Angle du récepteur θ et comparez la courbe verte de l'oscilloscope à la jaune. Augmentez Indice de réfraction n pour placer un bloc sur le trajet. Cochez Diagramme de rayonnement pour voir où l'antenne émet le plus. Relancer envoie un nouveau front d'onde ; faites glisser la vue 3D pour la tourner ou passez en 2D.

Paramètres modifiables

• Fréquence f 100–1000 MHz
• Angle entre l'antenne réceptrice et E 0–90 °
• Indice de réfraction n du bloc (1 = pas de bloc) 1–2
• Vue 3D orientable, 2D (perspective cavalière)
• Afficher le diagramme de rayonnement

Questions à explorer

1. Si vous doublez la fréquence, que deviennent la longueur d'onde et la longueur de l'antenne demi-onde ?
2. Pourquoi une antenne réceptrice placée à 90° de l'antenne émettrice ne capte-t-elle aucun signal ?
3. Quand l'onde entre dans un bloc d'indice n = 1,5, quelles grandeurs changent et laquelle reste la même ?