Onde évanescente
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Les ondes évanescentes apparaissent de façon générale comme des solutions possibles des équations de Maxwell en présence d'interfaces, planes ou non. Elles font partie d'un type très général de solutions dites de champ proche, dont on trouve maintes applications dans les technologies qui leur sont liées : les microscopies de champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) proche.

Une réalisation élémentaire peut être obtenue à partir d'un simple dioptre (En optique, un dioptre est une surface séparant deux milieux transparents d'indices de réfraction différents. Si la lumière se propage en ligne droite dans un milieu homogène et isotrope, elle est déviée lors du passage...) verre-air dans le cas d'une onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans...) incidente dont l'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) d'incidence θ est supérieur à l'angle d'incidence limite de réfraction (En physique des ondes — notamment en optique, acoustique et sismologie — le phénomène de réfraction est la déviation d'une onde lorsque la vitesse de celle-ci...) θl, défini par :

sin(θl) = n2 / n1

nl et n2 sont les indices de réfraction du verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est...) et de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de...), respectivement (passage d'un milieu plus réfringent à un milieu moins réfringent).

réalisation simple d'une onde évanescente

Dans un tel cas, les calculs des coefficients de réflexion et transmission montrent que toute l'intensité de l'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière. Une onde transporte...) incidente se retrouve dans l'onde réfléchie : dans le milieu d'indice n2 l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) de l'onde électromagnétique ne se propage pas dans la direction normale à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et...) (ie vers le bas, sur le schéma). Plus précisément, il s'avère que la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à 4 °C pour...) d'énergie de l'onde dans ce milieu décroît exponentiellement à partir de la surface, et, ce, d'autant plus rapidement que l'angle d'incidence s'éloigne, en croissant, de l'angle limite de réfraction. Sous la surface l'onde s'évanouit.

Cette nature évanescente de l'onde peut être mise en évidence en plaçant délicatement dans le milieu inférieur un capteur (Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation...) qui viendra frustrer l'onde. Le phénomène se manifestera, par exemple, en observant la diminution de l'intensité réfléchie, au fur (Fur est une petite île danoise dans le Limfjord. Fur compte environ 900 hab. . L'île couvre une superficie de 22 km². Elle est située dans la...) et à mesure que le capteur se rapproche de la surface, à partir du bas : cette décroissance est pratiquement exponentielle (La fonction exponentielle est l'une des applications les plus importantes en analyse, ou plus généralement en mathématiques et dans ses domaines d'applications. Il existe plusieurs...), en fonction de la distance à l'interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de connaître de...).

Le schéma révèle un autre trait de cette onde évanescente (Les ondes évanescentes apparaissent de façon générale comme des solutions possibles des équations de Maxwell en présence d'interfaces, planes ou non. Elles...) qui peut être mis en évidence par une réalisation d'un rayon lumineux fin (\vec{k}, vecteur (En mathématiques, un vecteur est un élément d'un espace vectoriel, ce qui permet d'effectuer des opérations d'addition et de multiplication par un scalaire. Un...) d'onde moyen) en incidence sur la surface : le rayon réfléchi (\vec{k}_{r}, vecteur d'onde moyen) est issu d'un point (Graphie) de la surface décalé par rapport au point d'impact. Il s'agit du déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense déplaçant la valeur, et finalement le sens En architecture navale, le...) de Goos-Hanschen.

Dans certains cas l'onde peut être évanescente de chaque côté de l'interface et elle se propage donc simplement le long de celle-ci. Ces ondes de surface se rencontrent dans différents domaines de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...),

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