Transcription de la vidéo
Laquelle des ondes électromagnétiques représentées sur le schéma d’une cavité correspond à un mode de résonance possible de la cavité ?
Dans ces trois options, nous voyons trois ondes différentes à l’intérieur de notre cavité représentées par la boîte noire. Nous voulons identifier laquelle correspond à un mode de résonance possible de la cavité. Un mode de résonance de la cavité signifie que nous parlons d’une onde électromagnétique qui satisfait ce qu’on appelle les conditions aux limites de la cavité. Toute cavité, toute forme, a des conditions aux limites. Disons que nous avons une cavité avec cette forme et que nous voulons créer une onde électromagnétique entre, par exemple, ce point et ce point sur les parois de la cavité.
La condition pour cela, la condition aux limites, est que le déplacement de toute onde existant entre ces deux points en ces endroits du mur soit nul. Ainsi, par exemple, comme une onde comme celle-ci satisfait les conditions d’un déplacement de zéro aux deux parois, il s’agit d’un mode de résonance possible de la cavité. Et il existe d’autres ondes possibles entre ces deux points qui satisfont aux mêmes conditions aux limites. Par exemple, une onde comme celle-ci remplit les conditions d’un déplacement de zéro au niveau des murs, et celle-ci et ainsi de suite.
En examinant alors nos options de réponse, nous chercherons une onde qui satisfait la condition aux limites, à savoir que son déplacement est nul aux deux points où elle rencontre le mur de la cavité. Dans l’option (A), ces deux points sont ici et ici. Nous voyons que le déplacement de l’onde au premier de ces points est nul. Mais ce n’est pas vrai au deuxième point. Parce que cette onde ne répond pas aux conditions aux limites de la cavité, elle ne peut pas être un mode de résonance possible.
Dans l’option de réponse (B), les deux points où l’onde rencontre le mur sont ici et ici aux extrémités de la ligne pointillée. Et encore une fois, le déplacement de l’onde au premier point est nul, mais pas au deuxième point. Cette onde ne satisfait pas non plus les conditions aux limites de la cavité. Dans l’option (C) cependant, aux extrémités de la ligne pointillée où l’onde interagit avec le mur de la cavité, nous voyons que le déplacement de l’onde en ces deux points est nul.
Notre réponse est alors l’option (C). L’onde représentée dans ce choix correspond bien à un mode de résonance possible de la cavité.