Réponse d'un milieu conducteur à une onde électromagnétique

On désire étudier les courants électroniques créés dans un plasma par le passage d'une onde électromagnétique plane sinusoïdale. Ceci nous permettra d'envisager la réponse à une onde non sinusoïdale grâce à la décomposition de Fourier

La cause est ici le champ électromagnétique et l'effet la densité de courant électronique dans le plasma.

Le plasma

Le plasma est composé d'ions positifs et d'électrons libres (n par unité de volume). le nombre de charges positives par unité de volume est égale au nombre de charges négative : le plasma est neutre.
Les interactions entre les diverses particules sont modélisées par une force de frottement du type fluide, proportionnelle à l'opposé de la vitesse de chaque charge.

L'onde électromagnétique

L'interaction entre le champ et les particules n'est due qu'à la composante électrique (tant que les particules ont des vitesses faibles devant la vitesse de la lumière dans le vide).

Equation différentielle du mouvement

En appliquant la relation fondamentale de la dynamique à chaque électron libre considéré comme un point matériel de masse m et de charge q , on obtient : , la densité de courant électronique , , vérifie donc l'équation suivante en projection sur un axe : on pose    et ordre1a1.gif (1212 octets).

La résolution se fera à l'aide de la représentation complexe et d'une fonction de transfert