Réflexion sur un miroir mobile.

[m3hdi]

Salut.
Je viens de traiter un exercice où l'on étudie la réflexion d'une OPPM (éléctromagnetique) sur un miroir mobile se déplaçant à une vitesse v constante par rapport au sol. Les calculs donnent, en étudiant la réflexion dans le réferentiel lié au miroir (changement de l'expression du champ électrique..) donnent que le rapport des normes des vecteurs de Poynting de l'onde réfléchie sur celui de l'onde incidente est inférieur à 1 (sachant que le miroir/ la plaque est supposée parfaitement réflechissante). Il y a donc une perte de puissance lors de la réflexion. Pour l'interprétation physique de ce résultat, le corrigé indique que c'est dû "au fait qu’il y a de plus en plus d’énergie électromagnétique devant la plaque", mais je ne suis pas sûr de bien comprendre cela.
Pouvez-vous m'éclaircir sur ce sujet?
Merci d'avance.

[Guillaume Rouy]

Bonjour

Je ne suis pas sûr de bien saisir cette interprétation non plus, alors voici une autre hypothèse.

Dans le cas d'un miroir de vitesse nulle, on peut montrer que la réflexion de l'onde engendre un phénomène de pression de radiation (lié à un transfert de quantité de mouvement des photons ou, de manière équivalente, à la résultante des forces de laplace en volumique dans un miroir de conductivité finie). Or, dans le cas où le miroir est fixe, la puissance fournie par la force de pression de radiation est nulle.

Je me demande si la puissance perdue dont vous parlez peut être égale à la puissance fournie par la force de pression de radiation au miroir de vitesse v non nulle. A vérifier par le calcul ?

[fakbill]

Alors déjà les changements de référentiels en électromag...c'est un sujet glissant en prépa.
Sans même parler d'ondes, que penser de qv^B dans le référentiel d'une particule en mouvement disons rectiligne uniforme dans lequel v=0 ? La force est nulle? J'ai mis rectiligne uniforme pour éviter d'avoir à penser à des forces d'entraînement...

Bref, étudier le rebond d'un onde sur un miroir mobile sans avoir la relativité restreinte revient à se poser des pbs insolubles.

Oui il y a la pression de la radiation mais elle ne dépend pas de la vitesse justement.

""au fait qu’il y a de plus en plus d’énergie électromagnétique devant la plaque" : ça c'est une c**** qui ne veut rien dire (sauf si on parle d'une cavité laser et encore c'est ultra méga mal dit).

[Hibiscus]

Je rejoins fabkill..
A savoir qu'il arrive que certains corriges sont assez moyens, et qu'il ne faut pas tous les prendre comme la divine parole.

Accessoirement, la seule reflexion sur un miroir mobile qui me semble utile au programme de prepa concernerait l'Effet Doppler, qui n'est pas vraiment le sujet ici..

[Guillaume Rouy]

que penser de qv^B dans le référentiel d'une particule en mouvement disons rectiligne uniforme dans lequel v=0 ? La force est nulle?

Pour moi, la force de Lorentz est toujours invariante par changement de référentiel, à condition d'y inclure le champ electrique, qui change d'expression.

Oui il y a la pression de la radiation mais elle ne dépend pas de la vitesse justement.

J'avoue que je n'ai jamais essayé de la calculer dans ce cas-là, mais cela me semblerait naturel qu'elle soit plus faible si le miroir s'éloigne. Même si les photons vont toujours à la vitesse de la lumière dans le référentiel du miroir, si on considère l'effet Doppler (Fizeau), leur fréquence est plus faible dans le référentiel du miroir. Ainsi, leur impulsion, qui est proportionelle à leur fréquence, est plus faible et la pression de radiation est également plus faible, étant donné qu'elle est proportionnelle à l'impulsion.

Bref, en tous cas, je suis tout à fait d'accord sur le fait que c'est quand même un peu délicat pour le programme de spé, et c'est aussi assez difficile à visualiser. C'est pour cela que je ne m'avancerai pas plus, je dis probablement déjà des bêtises !

[fakbill]

Pour moi, la force de Lorentz est toujours invariante par changement de référentiel, à condition d'y inclure le champ electrique, qui change d'expression.

Heu en prépa, donc sans relativité, tu vas avoir du mal à exprimer ce "changement d'expression".
Sans relativité, les changements de référentiels ne sont pas compatibles avec l'électromagnétisme. On arrive très vite à des absurdités comme celle que je pointais concernant cette force.

[Guillaume Rouy]

Heu en prépa, donc sans relativité, tu vas avoir du mal à exprimer ce "changement d'expression".
Sans relativité, les changements de référentiels ne sont pas compatibles avec l'électromagnétisme. On arrive très vite à des absurdités comme celle que je pointais concernant cette force.

En effet ! J'ai rejeté un oeil à la démo et j'avais oublié qu'il était nécessaire que la particule ait une vitesse non nulle dans le nouveau référentiel pour conclure sur B. Ce sera donc pour plus tard... Merci

[m3hdi]

Merci à vous tous pour vos réponses!

[fakbill]

@Guillaume Rouy : Le champ B est un peu "bizarre" comparé au champ E. Le produit vectoriel...donc des histoires d'orientation. Il se trouve que la théorie du champ E est toute simple mais elle n'est pas compatible avec la relativité restreinte. Le champ B peut se voir comme la correction qu'il faut apporter à la théorie du champ E pour qu'elle devienne compatible avec la relativité. C'est comme ça que Feyman présente la chose dans son cours.

[Guillaume Rouy]

@Guillaume Rouy : Le champ B est un peu "bizarre" comparé au champ E. Le produit vectoriel...donc des histoires d'orientation. Il se trouve que la théorie du champ E est toute simple mais elle n'est pas compatible avec la relativité restreinte. Le champ B peut se voir comme la correction qu'il faut apporter à la théorie du champ E pour qu'elle devienne compatible avec la relativité. C'est comme ça que Feyman présente la chose dans son cours.

Dit comme ça...

C'est vraiment intrigant, j'espère en apprendre plus dans quelque temps (n'empêche, heureusement qu'on a pas de relativité en prépa, ce serait très probablement un carnage). Merci