RAYONNEMENT DIPOLAIRE 

Le tableau représente différentes manières de visualiser le champ émis par un dipôle idéalisé, obtenu de la manière suivante: les deux charges ponctuelles -q et +q tendent vers l'infini en même temps que leur distance maximale d₀ tend vers zéro, le produit p₀ = q.d₀ restant constant. L'image complexe du moment dipolaire (qui est un vecteur) s'écrit p = p₀.exp (jwt) u_z pour un dipôle oscillant selon Oz. La figure en haut à gauche montre à un instant donné la composante radiale E_r du champ E; les surfaces délimitent les zones où E_r est plus grande, en valeur absolue, qu'une constante donnée. Valeurs positives en jaune, négatives en bleu. Ce champ E_r décroît en r ^-2 et ne participe pas au rayonnement. En haut à droite: composante E_q ou, ce qui revient au même, B_f , représentée de la même façon. Ces champs décroissent en 1/r et constituent l'onde rayonnée. Les trois figures suivantes sont des coupes le long de plans passant par l'origine: E_r pour la première, puis E_q pour les deux autres. Les axes sont gradués en longueur d'onde. Vous pouvez animer les images en cliquant dessus.

Trois dernières figures: valeur moyenne (sur une période) de la densité d'énergie rayonnée ou de la norme du vecteur de Poynting; diagrammes de rayonnement 2D puis 3D en puissance (fonction en sin² q).

Le dipôle idéal placé en O garde un module constant et tourne dans le plan yOz. Le moment dipolaire étant un vecteur, est décomposable en deux dipôles oscillants de même amplitude, l'un selon Oy, l'autre selon Oz, en quadrature de phase l'un par rapport à l'autre. La première figure montre une surface isoénergétique à un instant donné, enroulée comme un coquillage (à double ouverture!) Les deux images suivantes représentent les coupes selon les plans yOz et xOz, les couleurs indiquent la densité d"énergie instantanée.

Trois dernières images: densité d'énergie moyennée sur une période, dans le plan xOz puis diagrammes de rayonnement. Le dernier diagramme 3D est le même que celui du rayonnement Rayleigh émis par une particule excitée par une lumière incidente non polarisée provenant de la direction Ox: fonction en (1 + sin² q).

© Marc Michaut 2006