Antenne d'émission/réception radioélectricité

[Invité shf]

Je ne vois pas trop bien où est le problème. Les électrons se déplacent lentement, oui on le sait, mais leur "mise en mouvement" - par le champ électrique - se fait à la vitesse de la lumière, ce sont les photons qui font le boulot...comme d'hab.

 

Je ne sais pas ce que tu appelles au juste le "fluide électrique", mais tel que tu en parles, il s'agit du champ, les photons donc..et pas les électrons...

 

Et donc, il n'y a pas de champ élecromagnétique engendré par des électrons qui se déplacent (un courant), c'est ça que tu veux dire ?

 

Alors, il faut revoir tout l'électromagnétisme classique,

 

Ca seraient les photons engendrés par les électrons qui sont responsables ?

 

Il y a une question qui me tracasse, mais c'est une question de néophyte : quid de la supraconductivité ?

 

Un photon, vision simpliste de ma part, je vois le photon comme un grain d'énergie (c'est une autre façon de voir le rayonnement, pas le champ) émis par un électron en mouvement par exemple, d'où cet électron perd de l'énergie... Or dans la supraconductivité, on arrive à lancer des électrons dans une boucle sans qu'ils s'arrêtent et sans leur fournir une énergie de manière continue, à part le "top" de lancement, apparamment, et le champ électromagnétique semble bien présent, et le courant (les électrons) continue à tourner dans la boucle. Comment expliquer celà ?? (ou je me trompe, c'est possible).

 

Par contre, dans la transmission d'ondes électromagnétiques (ex. émetteur - récepteur), il faut entretenir l'émission en fournissant de l'énergie à l'émetteur, qu'on retrouve d'ailleurs partiellement à la réception (courant d'antenne mesuré en µV etc...).

 

D'où, différence entre la notion de champ et de rayonnement d'énergie ?

 

Je m'y perds....

[Invité shf]

Je me permets d'intervenir, car réduire une émission électromagnétique à la vibration d'un cristal est un peu....réducteur.

Une émission radio (ondes électromagnétiques ou photons) est la conséquence d'un déplacement d"électrons, un cristal peut aider pour la stabilité en fréquence mais n'est absolument pas nécessaire.

 

 

 

L'information peut se transmettre par des variations d'amplitude (quantité de photons) ou par des variations de fréquence (longueur d'onde et énergie des photons).

 

Pour la première affirmation, nous sommes parfaitement d'accord.

 

Pour la seconde, l'interprétation de transmission de l'information par des variations d'amplitude ou des variations de fréquence, là je suis aussi d'accord, mais l'interprétation en terme de photons me laisse froid : ce n'est peut-être qu'une hypothèse, mais qu'est-ce qu'elle pourrait apporter en plus de la théorie de l'électromagnétisme classique ?

 

Comment tout celà se passe-t-il au niveau des électrons qui circulent dans le barreau conducteur constitué par l'antenne ? C'est là la question....Et comment par exemple se fait-il que si le barreau conducteur constitué par l'antenne est calculé correctement en longueur et section, vu la fréquence du courant alternatif déplaçant les électrons, l'antenne rayonne, sinon, il y a un courant de retours qui risque de détruire l'émetteur...

 

Me dire qu'il s'agit d'un problème de photons, d'accord, le rayonnement peut sans doute s'expliquer en terme de photons, mais qu'est ce que ça apporte à mon interrogation du paragraphe précédent :

 

autrement-dit, quel est le comportement des électrons (ou du gaz d'électrons) dans l'antenne, au niveau énergétique, déplacements dans le fil d'antenne etc...en fonction du courant alternatif auquel ils sont soumis...et des dimensions de l'antenne, me dire qu'il s'agit d'un problème de photons ne fait pas avancer, du moins pour moi, le "schmilblik" comme on disait...car s'il n'y a pas "résonnance de l'antenne", comme on dit, où sont passés les photons et pourquoi ces grains d'énergie ne se manifestent-ils plus ???? Et en plus, ces photons ne devraient être à mon sens n'être qu'une "émanation d'énergie des électrons"

 

Amitiés

[Invité shf]

J'essaie de comprendre ta vision des choses, quand on analyse une onde radio, elle peut se décomposer en série de Fourrier, ou pour faire simple c'est la superposition d'une grande quantité d'ondes sinusoïdales, que ce soit en FM ou en AM ne change rien au principe, même s'il est évident que l'information qui nous intéresse est inscrite dans la modulation, ce qui ne signifie absolument rien au niveau du photon.

 

Pas tout à fait d'accord, Snark,

 

Ne compliquons pas les choses, ok pour les séries de Fourrier etc., mais ce n'est à mon avis pas l'objet du problème, parlons tout simplement d'une onde pure non modulée (ex. télégraphie), et c'est tout, c'est un pic ponctuel avec une largeur de bande très réduite, ne portant aucune information.

 

Et je me place dans ce cas de figure pour essayer de comprendre les électrons dans l'antenne, hi

 

Sinon,à titre d'exemple, le fait de moduler en AM par exemple provoque tout simplement une élargissement de la bande passante, avec quand-même une fréquence porteuse centrale (celle définie par la partie oscillateur de l'émetteur) plus deux bandes latérales qui portent l'info...D'où des techniques plus sophistiquées de transmission DSB ou SSB etc...)

 

Sans parler d'autres relativement nouvelles techniques , par exemple Fsk, Bpsk etc, etc....

 

Et bien sûr la FM...

 

Et comment est-ce que ça ne veut rien dire au niveau du photon ?

 

Dans un post précédent, tu dis, et c'est sans doute vrai, que l'énergie d'un photon est liée à la fréquence de la radiation électromagnétique. Or quand on module une onde porteuse électromagnétique en AM par exemple , on crée un Delta F + et - instantané de part et d'autre de la fréquence porteuse...

 

A +

[Jeff Hawke]

Les ondes radio c’est vraiment le dernier endroit on je concevrais les photons comme particules.

Ben ça en est, pourtant (plus exactement, des quantons).

 

1. Qu’elle est la différence entre un photon d’infrarouges, un photon de couleur, et un photon radio ?

Sa fréquence.

 

2. Qu’elle est l’explication quantique du son, pas de fréquence électrique, ni de particules en translation ?

Le son, c'est la vibration d'un corps matériel (air, métal, tympan,...). C'est parfaitement expliqué par la physique classique.

 

Pour la deuxième, c’est fort la musique, très fort et sans particules, juste l’onde de choc.

Oui, l'onde qui agite le milieu de transmission. Mozart est inaudible dans le vide spatial (ce qui n'enlève rien à son génie).

 

Sinon, Snark a apporté les réponses à tes autres points.

[ChiCyg]

Dans un conducteur, les électrons qui interviennent sont les électrons dits "libres" qui ne sont pas liés aux ions du conducteur.

 

En fait, on peut négliger la photoionisation (les électrons sont extraits du conducteur) qui se produit à bien plus haute énergie. Pour la même raison les électrons "liés" n'interviennent pas.

 

Il y a une intéraction assez complexe entre les ions (en réseau fixe) et les électrons libres et l'onde électromagnétique.

 

Ce sont les électrons libres qui, par leurs mouvements autorisent ou non la pénétration de l'onde (donc des photons) à l'intérieur du conducteur. On peut ainsi expliquer pourquoi un métal réfléchit le visuel et l'infrarouge.

[Snark]

l'interprétation en terme de photons me laisse froid : ce n'est peut-être qu'une hypothèse, mais qu'est-ce qu'elle pourrait apporter en plus de la théorie de l'électromagnétisme classique ?

 

Absolument rien en radio-électricité, mais on peut tout aussi bien parler d'un photon (particule) pour le cycle complet d'une onde électromagnétique puisque ça représente une énergie donnée.

 

Comment tout celà se passe-t-il au niveau des électrons qui circulent dans le barreau conducteur constitué par l'antenne ? C'est là la question....Et comment par exemple se fait-il que si le barreau conducteur constitué par l'antenne est calculé correctement en longueur et section, vu la fréquence du courant alternatif déplaçant les électrons, l'antenne rayonne, sinon, il y a un courant de retours qui risque de détruire l'émetteur...

 

Ça fait beaucoup de questions !

Je l'ai déjà suggéré avant, la taille de l'antenne doit être adaptée à la longueur d'onde des photons émis pour permettre un bon couplage avec le nouveau milieu de propagation du photon qui change de milieu puisqu'il quitte l'antenne.

Ce que tu appelles courant de retour ce sont les ondes stationnaires qui se développent dans un système mal adapté ce qui provoque un courant de charge qui peut s'avérer fatal.

 

car s'il n'y a pas "résonnance de l'antenne", comme on dit, où sont passés les photons et pourquoi ces grains d'énergie ne se manifestent-ils plus ????

 

Ils se manifestent encore, mais avec des pertes et une grande partie est dissipée en chaleur.

Et en plus, ces photons ne devraient être à mon sens n'être qu'une "émanation d'énergie des électrons"

C'est le cas, le photon est le vecteur de la force électromagnétique.

[Snark]

Dans un conducteur, les électrons qui interviennent sont les électrons dits "libres" qui ne sont pas liés aux ions du conducteur.

 

Ils sont liés mais faiblement, ils se trouvent au niveau de ce qu'on appelle la bande de conduction.

 

Ce sont les électrons libres qui, par leurs mouvements autorisent ou non la pénétration de l'onde (donc des photons) à l'intérieur du conducteur. On peut ainsi expliquer pourquoi un métal réfléchit le visuel et l'infrarouge.

 

L'infrarouge est également absorbé par le métal, les conditions d'absorption/réflexion dépendent de la surface de celui-ci.

[Hessi Hëmoen]

Je me permets d'intervenir, car réduire une émission électromagnétique à la vibration d'un cristal est un peu....réducteur.

Une émission radio (ondes électromagnétiques ou photons) est la conséquence d'un déplacement d"électrons, un cristal peut aider pour la stabilité en fréquence mais n'est absolument pas nécessaire.

 

 

 

L'information peut se transmettre par des variations d'amplitude (quantité de photons) ou par des variations de fréquence (longueur d'onde et énergie des photons).

 

Je voulais représenter la déformation de l’onde. Quand aux quartzs je crois bien qu’ils sont présents dans presque tous les cas, soit sous ce nom soit dans les oscillateurs.

D'autre part l’onde porteuse est bien produite par striction du quartz, non ? Ensuite elle est peut-être alimentée mais la propagation me semblait possible grâce aux ondes émises par le quartz sous pression. En fait je pensais même qu'une des techniques de modulation s’effectuait par piezo électricité, la tension variable appliquée au cristal modifiant la structure interne de celui-ci et donc la fréquence émise (son amplitude ). Je confonds ou c'est un principe utilisé en radio ? Merci pour vos rectifications.

[Snark]

Je voulais représenter la déformation de l’onde. Quand aux quartzs je crois bien qu’ils sont présents dans presque tous les cas, soit sous ce nom soit dans les oscillateurs.

D'autre part l’onde porteuse est bien produite par striction du quartz, non ? Ensuite elle est peut-être alimentée mais la propagation me semblait possible grâce aux ondes émises par le quartz sous pression. En fait je pensais même qu'une des techniques de modulation s’effectuait par piezo électricité, la tension variable appliquée au cristal modifiant la structure interne de celui-ci et donc la fréquence émise (son amplitude ). Je confonds ou c'est un principe utilisé en radio ? Merci pour vos rectifications.

 

Les premières émissions hertziennes dignes de ce nom se faisaient à l'aide d'une simple bobine à laquelle on appliquait un courant, ensuite avec l'invention de la lampe radio on couplait cette bobine avec la lampe amplificatrice ce qui donnait un circuit oscillant, le taux d'amplification de la lampe compensait les pertes dans la bobine.

Bref, tout ça a bien évolué mais en fonctionnant le système chauffait ce qui entraînait une dérive de la fréquence (dérive thermique).

On a réussi à stabiliser cette fréquence en insérant un quartz, qui taillé à la bonne fréquence ne peut que résonner à celle-ci, rendant la dérive négligeable.

Actuellement la plupart des oscillateurs sont basés sur la résonance d'un quartz dont on divise ou multiplie la fréquence fondamentale, mais le principe de l'oscillateur c'est un circuit résonnant (accordé) bouclé sur lui-même par un amplificateur. Le quartz est une façon d'y parvenir mais certainement pas la seule.

 

La piézoélectricité s'utilise dans d'autres domaines.