2.12.15 (694)

Cours scientifiques - AE-13 : Propagation des ondes dans des milieux périodiques

Descriptif

Les milieux périodiques apparaissent dans un grand nombre d’applications (matériaux composites ou à fibres en mécanique et les cristaux photoniques en micro- et nano-technologies). Ces milieux périodiques présentent des propriétés très intéressantes. Par exemple, en optique, dans les cristaux photoniques qui sont appelés également des matériaux à bandes interdites de photons, des ondes électromagnétiques monochromatiques à certaines fréquences ne peuvent pas se propager dans de tels milieux. Il existe même des intervalles entiers de fréquences dites interdites. Ces milieux peuvent ainsi être utilisés par exemple dans la réalisation de filtres ou d’antennes. On s’intéresse dans ce cours aux phénomènes de propagation d’ondes dans des milieux périodiques. Ces problèmes nécessitent des outils mathématiques un peu plus sophistiqués que dans le cas des milieux homogènes mais on pourra mener une analyse assez poussée qui exploite au mieux la structure périodique des milieux. On étudiera essentiellement des milieux 1D pour lesquels les outils et les idées peuvent être exposés simplement.

32.5 heures en présentiel

Diplôme(s) concerné(s)

Parcours de rattachement

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Programme détaillé

1. Bloc de module Outils et notions mathématiques de base (1) - Transformation de Floquet Bloch et diagonalisation par bloc des opérateurs différentiels à coefficients périodiques Cours à lENSTA - salle 1426 2. Bloc de module Outils et notions mathématiques de base (2) - Rappels de théorie spectrale Etude du spectre des opérateurs réduits Cours à lENSTA - salle 2212 3. Bloc de module Structures en bandes des opérateurs symétriques du second ordre à coefficients périodiques Propriétés des bandes spectrales Cours à lENSTA - salle 2212 4. Bloc de module Equation de Helmholtz 1D - Représentation de la solution de l'équation de Helmholtz via les ondes de Bloch et le principe d'absorption limiteCours à lENSTA - salle 22125. Bloc de module Equation de Helmholtz 1D - Condition de radiation et unicité de la solution sortante Cours à lENSTA - salle 22126. Bloc de module Equation de Helmholtz 1D - cas avec dissipation - Caractérisation de la solution via la méthode de Dirichlet-to-Neumann - Application à la résolution numérique Cours à lENSTA - salle 22127. Bloc de module Equation de Helmholtz 1D - cas sans dissipation - Caractérisation de la solution via la méthode de Dirichlet-to-Neumann Cours à lENSTA - salle 22128. Bloc de module Homogénéisation de l'équation de Helmholtz en milieu périodique - Approche par ondes de Bloch Cours à lENSTA - salle 22129. Bloc de module Homogénéisation de l'équation de Helmholtz en milieu périodique - Approche par ondes de Bloch Cours à lENSTA - salle 2212 10. Bloc de module Equation des ondes 1D - Représentation de la solution dans un milieu périodique - Lien entre les régimes temporel et harmonique : Principe d'amplitude limite Cours à lENSTA - salle 2212 11. Bloc de module Contrôle des connaissances Cours à lENSTA -
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