Pour constituer une présentation précise et complète de l’électromagnétisme, la présente étude des ondes électromagnétiques complète les ouvrages du même auteur sur l’induction et la magnétostatique dans le vide et en milieux matériels. L’ouvrage reprend d’abord succinctement les postulats de base de l’électromagnétisme et il les formalise méthodiquement dans un chapitre préliminaire. Puis il développe une étude systématique et détaillée des équations de Maxwell et de leurs solutions dans un espace libre illimité, connaissances fondamentales nécessaires pour un traitement en profondeur de la propagation libre des ondes électromagnétiques. Les concepts fondamentaux des ondes planes, des phaseurs, de la polarisation, de l'énergie, de la puissance et de la force sont présentés dans le chapitre consacré aux ondes électromagnétiques planes dans le vide. Ils sont appliqués tout au long du livre à des problèmes aux conditions aux limites de plus en plus complexes. Les chapitres suivants visent à faire comprendre la génération, la propagation, la réflexion, la réfraction ainsi que l’origine des ondes électromagnétiques. Enfin les derniers chapitres se concentrent sur la propagation des ondes électromagnétiques dans la matière (principalement diélectriques, conducteurs, plasmas), et leurs réflexion et transmission sous incidences normale et oblique aux interfaces planes. Des explications complètes, des applications instructives et des exercices avec solutions détaillées, en nombre suffisant, sont fournis pour permettre aux lecteurs de disposer d'un outil de référence et d'auto-apprentissage utile.

Ce manuel d’électromagnétisme est consacré à la propagation des ondes électromagnétiques. Il traite un éventail complet de supports de propagation, incluant notamment les milieux isotropes et anisotropes, ainsi que toutes les grandes classes de supports physiques existants, allant de l’espace libre jusqu’aux guides d’ondes (lignes bifilaires, câble coaxial, fibre optique) en passant par les diélectriques, plasmas, et milieux conducteurs. Chaque chapitre est structuré en trois parties. Le cours expose toutes les définitions et démonstrations nécessaires et est ponctué d’encarts pour approfondir certaines notions, apporter un éclairage historique, présenter une application concrète, détailler un protocole expérimental... Le résumé du cours rassemble les éléments essentiels et suffisants pour la résolution des exercices et problèmes. Enfin, chaque chapitre se termine par une série d’exercices, de difficulté croissante, et tous corrigés. Les corrigés, détaillés, incluent l’énoncé des lois physiques et le cheminement du raisonnement jusqu’au résultat final.

Alliant théorie rigoureuse et nombreuses applications concrètes l’ouvrage apporte une contribution utile à l’enseignement de la propagation des ondes électromagnétiques en rendant ce domaine plus accessible à l’étudiant. Il apporte également un bon outil de travail à l’enseignant devant assurer des taches didactiques dans ce domaine. Les lois et équations fondamentales de l’électromagnétisme y sont établies de manière claire, aussi bien du point de vue formalisme mathématique que des interprétations physiques des phénomènes. Pour la théorie sont développées les équations de Maxwell, les équations d’onde dans le vide et dans divers milieux, ainsi que les lois de la réflexion et de la réfraction. Pour les applications sont notamment développées les propagations libre et guidée et les notions de cavités résonantes. Pour assurer une bonne compréhension du cours, des exemples concrets sont traités pratiquement à chaque fin de paragraphe. Sont également proposés de nombreux exercices corrigés de manière rigoureuse et concise à chaque fin de chapitre. De plus, ont été incluses des questions de réflexion, qui n’exigent aucun calcul mais uniquement une analyse du phénomène physique.

En télécommunications, de nombreuses applications font appel aux ondes électromagnétiques radiofréquences dont la fréquence varie de quelques kHz à 300 GHz.Au-delà débutent le térahertz puis l’infrarouge. Les ondes radiofréquences sont essentielles pour comprendre, analyser et concevoir de nombreux systèmes, notamment dans les domaines de l’aéronautique et du spatial.

L’électromagnétisme est une discipline fondamentale pour l’étudiant mais la justification de la propagation des ondes électromagnétiques nécessite des outils mathématiques rebutants pour le débutant. Cet ouvrage les présente de manière complète. Public : Étudiants en sciences et techniques à partie de la L1 et techniciens. L'auteur : Dominique Jacob est professeur agrégé de génie électrique à l’IUT de Poitiers.

L’exposition aux ondes électromagnétiques est d’actualité depuis l’utilisation intensive des objets communicants sans fils. La présence d’antennes d’émission et d’antennes relais dans un voisinage inquiète les riverains et des manifestations d’associations d’usagers contre les ondes électromagnétiques sont devenues fréquentes. Les ondes sont ainsi considérées par certains comme une pollution invisible et nocive au même titre que les produits chimiques, voire l’amiante ! Même si de multiples études scientifiques n’ont pas confirmé de causalité entre les malaises évoquées et la présence des ondes, la crainte d’effets à plus long terme fait que beaucoup de personnes demandent aux pouvoirs publics d’appliquer le principe de précaution, de modifier les normes actuelles et de réduire les niveaux d’émission. Cet ouvrage explique à partir d’exemples concrets les principes de fonctionnement des applications utilisant les ondes électromagnétiques afin de mieux comprendre les mécanismes en jeu, et d’appréhender les risques éventuels liés à l’exposition des personnes.