electromagnètiques

L'électromagnétisme est la branche de la physique qui étudie les interactions entre charges électriques, courants et champs électromagnétiques. Il regroupe les phénomènes statiques et dynamiques et décrit comment l'électricité et le magnétisme s'influencent et se propagent sous forme d'ondes.

Le cadre fondamental est donné par les équations de Maxwell, qui unifient l'électricité, le magnétisme et l'optique. Ces équations comprennent la loi de Gauss pour l'électricité, la loi de Gauss pour le magnétisme, la loi de Faraday sur l'induction et la loi d'Ampère-Maxwell pour les courants et les variations de champ. Dans le vide, ces équations donnent des ondes électromagnétiques qui se propagent à la vitesse c, ≈ 3,00 × 10^8 m/s, et transportent énergie et impulsion. La vitesse c est liée à ε0 et μ0 par c = 1/√(ε0 μ0).

Historique: les expériences d'Oersted et Faraday montrèrent les liens entre électricité et magnétisme; James Clerk Maxwell les a théorisées au milieu du XIXe siècle, unifiant ces phénomènes. Les travaux d'Hertz ont confirmé expérimentalement l'existence d'ondes radiatives.

Les phénomènes électromagnétiques couvrent une large portion du spectre, des ondes radio à la lumière visible et au rayonnement ionisant. Ils présentent des propriétés telles que réflexion, réfraction, diffraction et polarisation. Selon le cadre quantique, ces ondes se comportent aussi comme des photons, particules de lumière.

Applications et domaines: communications sans fil, transmission d'énergie, radar, optique, imagerie médicale et technologies électroniques. L'électromagnétisme demeure au cœur de la physique moderne, et son interaction avec la matière est expliquée aussi par l'électrodynamique quantique et la théorie des champs.