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Propagation des ondes

161-1 Propagation des ondes Génie physique et systèmes embarqués (formation initiale sous statut apprenti) S5
Cours : 18 h TD : 10 h TP : 3 h Projet : 0 h Total : 31 h
Responsable : Sylvain Girard
Pré-requis
Mathématique de base (notion sur les complexes, les fonctions trigonométriques et les dérivées partielles); Notions de base en électromagnétisme;
Objectifs de l'enseignement
Concepts de base et principales propriétés des phénomènes ondulatoires dans les sciences de l'ingénieur:
- ondes acoustiques ultrasonores pour la mesure et les capteurs;
- ondes électromagnétiques (RF/HF et lumière) en propagation libre ou dans un milieu diélectrique;
- antennes et bilan de liaison en propagation libre;
Applications :
- mesure dans contact (télémétrie, radar);
- télécommunication (RF/HF ou optique);
Programme détaillé
Partie I:
Généralités sur les ondes ; Ondes acoustiques : équation de propagation de d’Alembert, solution générale et solution particulière (onde plane, progressive, harmonique) ;
Transducteurs à ultrasons piézoélectriques ; Applications des ultrasons ;
Rappels de base en électromagnétisme ; Introduction aux équations de Maxwell ;
Équation de propagation des ondes électromagnétiques dans le vide et dans un milieu diélectrique; Exemples d’applications pour les télécommunications ou la mesure ; Effet Doppler et applications ;
Partie II:
Propagation des ondes électromagnétiques en espace libre; Propriétés des antennes; Antennes filaires et non filaires;
Applications (TD ou TP)
Propagation du son ; Propriétés électromagnétiques d’un câble coaxial ; Application des ondes à la mesure de distance ; Radar par effet Doppler ; Antennes et bilan de liaison en propagation libre ;
Compétences acquises
COMPÉTENCES GÉNÉRIQUES
Acquisition des connaissances scientifiques et techniques et la maitrise de leur mise en œuvre
* Connaissance, compréhension d'un large champs de sciences fondamentales et capacité d'analyse et de synthèse associée
* Aptitude à mobiliser les ressources d'un champ scientifique et technique spécifique
* La maîtrise des méthodes et des outils d'ingénieurs: identification, modélisation, résolution de problèmes, utilisation des approches numériques et outils informatiques, pratique du travail collaboratif et à distance
* Capacité à concevoir, concrétiser, tester et valider des solutions, des méthodes, des produits, des systèmes innovants
* Capacité à effectuer des activités de recherche, fondamentale ou appliquée, à mettre en place des dispositifs expérimentaux
* Capacité à trouver l'information pertinente, à l'évaluer et à l'exploiter


COMPÉTENCES SPÉCIFIQUES
Émission, propagation des ondes dans différents domaines physiques.
Utilisation des ondes pour des techniques d'ingénieur.
Bibliographie
Physique des ondes, PC-PSI, Laurent Sartre, Bréal.
Électromagnétisme, J.P. Perez, R. Carles, R. Fleckinger, Masson.

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