CHAMP ÉLECTRIQUE
CONDUCTIVITÉ ou CONDUCTIBILITÉ, physique
Grandeur physique caractérisant la propagation, dans un milieu matériel, d'un flux d'électrons (conductivité électrique), d'un flux de chaleur (conductivité thermique) ou d'une perturbation mécanique (conductivité acoustique). Les milieux dans lesquels la propagation est aisée sont dits conducteurs ; ceux dans lesquels elle n'est pas possible (ou difficile, ou très lente) sont dits isolants. La co […] Lire la suite
CRISTAUX LIQUIDES
Dans le chapitre « Les dispositifs d'affichage et de visualisation » : […] Ils font ainsi appel aux effets de champ électrique que nous venons d'évoquer. Dans tous les cas, la cellule contenant le cristal liquide doit être transparente (en verre), pour permettre le passage de la lumière, et d'épaisseur faible (quelques millimètres) de façon à obtenir de fortes valeurs de E→ pour des tensions appliquées très faibles : quelques volts . L'affichage numérique généralement ut […] Lire la suite
DIÉLECTRIQUES
Dans le chapitre « Électrostriction » : […] L'électrostriction est un phénomène relatif à la déformation d'un milieu diélectrique non chargé causée par la présence d'un champ électrique. […] Lire la suite
DIPOLAIRES MOMENTS
Dans le chapitre « La polarité des molécules » : […] D'un point de vue formel, le problème général des interactions entre molécules chimiques comporte deux étapes : le calcul du champ électrique produit par une molécule en un point extérieur, puis l'action de ce champ électrique sur une autre molécule. Le traitement rigoureux de chaque question exige la connaissance précise, rarement atteinte, de la distribution des charges électriques dans chaque […] Lire la suite
ÉLECTRICITÉ - Histoire
Dans le chapitre « La théorie de Lorentz » : […] Par ses publications de 1892 et 1895, Henrik Antoon Lorentz (1853-1928) édifia une théorie des électrons en associant à chacune des charges un champ électrique et un champ magnétique, et ce à une échelle microscopique où peuvent s'appliquer les conceptions de Maxwell. Quand Stoney avait proposé le mot « électron », il désignait seulement une quantité d'électricité élémentaire sans y associer une […] Lire la suite
ÉLECTRICITÉ - Lois et applications
Dans le chapitre « Les équations de Maxwell, les ondes » : […] Les équations générales de l'électromagnétisme sont constituées par les quatre équations de Maxwell auxquelles il faut ajouter la loi donnant la force subie par une charge q animée d'une vitesse v dans un champ électromagnétique ( E , B ) : F = q v × B . La première équation relie le champ électrique aux distributions de charges, elle prend une forme identique en régime permanent (électrostatiq […] Lire la suite
ÉLECTROMAGNÉTISME
L'expérimentateur anglais Michael Faraday (1791-1867) proposa le premier de décrire l'action de l'électricité en termes de champ électromagnétique plutôt que de mouvements de particules chargées. James Clerk Maxwell (1831-1879) généralisa et formalisa les résultats obtenus par les nombreux pionniers de l'étude des phénomènes électromagnétiques et leur donna en 1872 une forme quasi définitive. Les […] Lire la suite
ÉLECTROPHORÈSE EN CHAMP PULSÉ
La technique d'électrophorèse classique en gel d'agarose ou de polyacrylamide permet de séparer des fragments d'ADN suivant leur taille. Sur ces gels constitués d'un réseau désorganisé de longues fibres, on dépose l'ADN dont les molécules sont chargées négativement. Soumises à un champ électrique, elles migrent vers le pôle. Celles qui sont plus petites que les mailles du réseau de fibres sont tr […] Lire la suite
INTERACTIONS (physique) - Électromagnétisme
Dans le chapitre « Le concept de « champ » » : […] Durant la première moitié du xix e siècle, la connaissance de l'électromagnétisme progressait à grands pas, mais il lui manquait une idée unificatrice afin d'asseoir des postulats généraux. Certes les succès de la mécanique de Newton et de la gravitation universelle orientaient les recherches du côté de la notion de force. Or il allait s'avérer que la théorie de l'électromagnétisme ne pouvait se […] Lire la suite
INTERFÉRENCES LUMINEUSES
Dans le chapitre « Vibrations lumineuses » : […] Augustin Fresnel a été le premier à expliquer les phénomènes de l'optique physique en admettant que la lumière est constituée par des vibrations transversales ; il assimilait les vibrations lumineuses aux vibrations élastiques transversales des solides. Cette dernière hypothèse aboutit à de nombreuses contradictions qui ont conduit à remplacer la théorie mécanique de Fresnel par la théorie électr […] Lire la suite
MAGNÉTISME (notions de base)
Dans le chapitre « Le magnétisme, composant de l'électromagnétisme » : […] Depuis les travaux de Maxwell, on considère le champ électrique et le champ magnétique comme deux composantes d’un unique champ électromagnétique. Cette unification prend tout son sens dans le cadre de la théorie de la relativité restreinte élaborée par Einstein en 1905. En effet, si le déplacement d’une charge électrique engendre un champ électrique dans le référentiel lié à la particule chargée […] Lire la suite
MAGNÉTOHYDRODYNAMIQUE (M.H.D.)
Dans le chapitre « Écoulements de Hartmann » : […] On appelle écoulements de Hartmann une famille d'écoulements stationnaires, laminaires, ayant la structure représentée sur la figure : le fluide conducteur, supposé incompressible, s'écoule entre deux plaques parallèles considérées comme infinies. Un champ magnétique uniforme B z est imposé dans la direction O z perpendiculaire aux plaques ; la vitesse v y du fluide est dirigée suivant O y et […] Lire la suite
MATIÈRE (physique) - Plasmas
Dans le chapitre « Applications des plasmas chauds » : […] Si la fusion thermonucléaire contrôlée apparaît comme une application essentielle des études sur les plasmas chauds, il est d'autres utilisations possibles, où le plasma apparaît comme une source de rayonnement ultraviolet ou X très intense, ou comme un milieu accélérateur efficace pour générer des particules chargées très énergétiques. Ainsi, des impulsions de rayonnements ultraviolets ou X très […] Lire la suite
MEMBRANES, transferts
Dans le chapitre « Électrodialyse » : […] Dans la mesure où l'on est en présence d' ions, un champ électrique peut être appliqué pour forcer les transferts d'ions. C'est ce qui est réalisé dans les électrodialyseurs. Si une membrane perméable aux anions est placée entre deux électrodes, les anions se déplacent vers l'anode tandis que les cations voient leur passage bloqué par la membrane. Pour conserver l'électroneutralité du système, un […] Lire la suite
MICROÉLECTRONIQUE
Dans le chapitre « Les limites physiques aux circuits intégrés » : […] À partir des trois éléments de base des circuits intégrés (transistor, résistance et condensateur), toutes les fonctions requises par « l'intelligence » informatique peuvent être réalisées (fig. 7) . Plus les éléments fabriqués seront de petite taille, plus on pourra en intégrer sur une seule puce. L'augmentation de la miniaturisation se traduit donc, depuis le milieu des années 1970, par une pui […] Lire la suite
MICROSCOPIE
Dans le chapitre « Pointes et microscopies d'émission » : […] La pointe sonde est un élément essentiel du microscope à effet tunnel, et l'expérience des microscopies d'émission a servi à en maîtriser la préparation et à comprendre ses propriétés. Les microscopies d'émission sont de remarquables applications du pouvoir des pointes métalliques à concentrer les lignes de champ électrique à leur extrémité (apex) et à révéler de fortes variations locales du cham […] Lire la suite
OPTIQUE - Optique électronique
Dans le chapitre « Prismes électrostatiques » : […] Le plus simple de tous les prismes électrostatiques est constitué par un condensateur plan abordé transversalement par les particules : les plaques d'un tube cathodique à déviation électrostatique en sont un bon exemple. Pour des déviations importantes, et dans le but d'analyser l'énergie des faisceaux d'électrons ou d'ions non « monochromatiques », des systèmes plus élaborés ont été mis au point. […] Lire la suite
OPTIQUE - Optique non linéaire
Dans le chapitre « Susceptibilités non linéaires » : […] Les ondes rencontrées en optique non linéaire sont, en général, assez intenses pour que les champs électromagnétiques puissent être traités classiquement. La quantification du champ n'est nécessaire que pour traiter les processus spontanés (par exemple : luminescence paramétrique, diffusion Raman, etc.) qui initient certains phénomènes de l'optique non linéaire. En revanche, la matière est en gén […] Lire la suite
OPTO-ÉLECTRONIQUE
Dans le chapitre « Effet Kerr optique » : […] La plupart des systèmes étudiés en opto-électronique utilisent des matériaux optiques présentant un important effet Kerr optique. Cet effet se manifeste par le fait que l'indice du milieu dépend linéairement de l'intensité de l'onde qui traverse le milieu. Si nous considérons un atome interagissant avec une onde électromagnétique dont le champ électrique est a cos(ω t − k . r − ϕ), tant que […] Lire la suite
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Accélérateurs de particules
Dans le chapitre « Perspectives » : […] L'utilisation de champs électriques oscillant à haute fréquence reste aujourd'hui l'unique méthode pratique pour accélérer des particules. Elle donne lieu à des installations d'assez grandes dimensions, souvent peu maniables, par exemple pour les usages médicaux. Pour créer des champs électriques transitoires plus élevés capables d'accélérer des particules, on cherche à utiliser les propriétés de […] Lire la suite
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Détecteurs de particules
Dans le chapitre « Compteurs à gaz non proportionnels » : […] Si on augmente le champ électrique qui règne au voisinage d'un fil, au-delà d'une valeur critique dépendant de la nature du gaz et du diamètre du fil, il peut y avoir émission de photons dans l'ultraviolet lointain. Si le mélange gazeux contient une composante qui peut être ionisée par ces photons, il peut alors s'établir divers types de décharges dont chacun donne naissance à un type particulier […] Lire la suite
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions
Dans le chapitre « L'électron classique » : […] La mesure du rapport e / m du « corpuscule cathodique » ou de l'« ion oscillant », effectuée respectivement par J. J. Thomson et par P. Zeeman, est fondée sur l'une des lois de H. A. Lorentz mise au point lors de l'élaboration d'une interprétation de l'électromagnétisme de Maxwell (cf. électricité - Histoire de l'électricité) au moyen de courants de particules chargées : où F, appelée maintena […] Lire la suite
RELATIVITÉ - Relativité restreinte
Dans le chapitre « Champs électriques et magnétiques » : […] La théorie de la relativité impose que les champs électriques et magnétiques créés par une distribution de charges sont deux aspects différents d'un même phénomène. Les équations de Maxwell qui unifient l'électromagnétisme étaient déjà de fait conformes à la relativité restreinte, et le paramètre c qui y décrit la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques y apparaissait bien comme indép […] Lire la suite
SOLAR ORBITER MISSION
Dans le chapitre « Solar Orbiter, son profil de mission et son instrumentation » : […] Le principe de base de la mission Solar Orbiter est de s’approcher le plus possible du Soleil afin de capturer et caractériser, par imagerie, le déclenchement des éruptions solaires et des éjections coronales de masse, puis d'analyser in situ le plasma constitutif de ces bourrasques de vent solaire avant que leurs propriétés ne soient modifiées par leur propagation dans l’héliosphère. Après avoir […] Lire la suite
SPECTROMÉTRIE DE MASSE
Dans le chapitre « Analyseurs dynamiques » : […] Le quadripôle à radiofréquence . Dans ce dispositif, le faisceau d'ions à analyser se déplace sur l'axe z d'un quadripôle constitué de quatre électrodes cylindriques . Ces électrodes de rayon de courbure minimale r 0 , séparées par la distance d égale à 2 fois r 0 , sont portées deux à deux aux potentiels +Φ 0 et —Φ 0 . Une distribution quadripolaire du potentiel électrique Φ est obtenue : (8) […] Lire la suite
STARK EFFET
Sous l'action d'un champ électrique, les niveaux d'énergie d'un atome sont perturbés et, par conséquent, les raies émises par cet atome sont modifiées. Elles sont décomposées en plusieurs composantes dont le centre de gravité peut être déplacé par rapport à la raie initiale. Cet effet, analogue à l'effet Zeeman, est beaucoup plus difficile à observer, car une source lumineuse est le plus souvent c […] Lire la suite
SURFACE PHÉNOMÈNES DE
Dans le chapitre « Propriétés électroniques » : […] Tout comme la structure géométrique, la structure électronique de surface d'un solide est différente de celle du volume. En fait, les deux structures sont intimement liées, car l'énergie de surface dépend de l'agencement électronique. La distribution électronique en surface introduit un moment dipolaire qui modifie le travail de sortie des électrons. Pour la surface uniforme d'un conducteur, le tr […] Lire la suite
TCHERENKOV EFFET
Dans le chapitre « Détecteurs d'anneaux Tcherenkov » : […] La mesure de l'angle Tcherenkov doit passer par la localisation de la lumière Tcherenkov sur un détecteur optique. On obtient alors une image qui a la forme d'un anneau. Le rayon de cet anneau Tcherenkov couplé avec la distance focale donne l'angle Tcherenkov. Le prix des détecteurs de lumière limita longtemps la mesure de cet angle à des situations particulières. À la fin des années 1970 et au dé […] Lire la suite
THERMO-IONIQUE ÉMISSION
Dans le chapitre « Champ accélérateur » : […] Il existe toujours un champ électrique du fait de la différence de potentiel entre l'émetteur et l'électrode adjacente, et ce champ tend à accélérer les électrons émis. Cependant, une fraction d'entre eux, d'autant plus importante que la tension accélératrice est plus basse, est, par suite des effets de répulsion mutuelle des électrons, repoussée vers la cathode. Le courant augmente donc avec la […] Lire la suite
Champ électrique/champ magnétique
Crédits : Encyclopædia Universalis France
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