RAYONNEMENT DU DIPÔLE.

RAYONNEMENT D’UN DIPÔLE OSCILLANT. I. Le cadre de l’étude. 1°) Modélisation de la source de rayonnement.
 Dipôle élémentaire. On a déjà étudié dans le cadre de l’électrostatique le dipôle électrique, modélisé comme un ensemble de deux charges Q et –Q, placées respectivement en P et N, distantes de a. On a établi les expressions du potentiel électrique et du champ E créés à grande distance par ce dipôle (cas où r  a ), qui font intervenir z  p a P N Q -Q

r

M

le moment dipolaire électrique : p QNP Qaez . De tels dipôles peuvent exister spontanément dans la matière ou encore être créés par un champ électrique appliqué au milieu, du fait d’une séparation des barycentres des charges positives et négatives. On généralise le concept de moment dipolaire à des dipôles « non rigides », pour lesquels la distance a peut dépendre du temps. Le moment dipolaire instantané s’écrit alors : p Qa (t ) .  Le dipôle de Hertz. On appelle dipôle de Hertz un dipôle électrique oscillant, caractérisé par un moment dipolaire électrique dépendant sinusoïdalement du temps. En représentation complexe, on peut écrire : p p0e j t .

Un tel dipôle peut être vu comme l’ensemble de deux charges +q et -q données séparées d’une distance variable oscillant dans le temps, ou encore de deux charges fixes (distantes de a donné) mais variables dans le temps : q(t) = q0 cos(t). L’une ou l’autre de ces interprétations du dipôle de Hertz permet une description du rayonnement électromagnétique à partir du mouvement d’oscillation des charges électriques autour de leur position moyenne. En mettant un grand nombre de dipôles élémentaires de ce type bout à bout, on modélise ainsi un fil conducteur parcouru par un courant variable, c'est-à-dire une antenne. Ainsi, le dipôle de Hertz est à la base de la description du rayonnement des antennes. La dépendance temporelle sinusoïdale du dipôle de Hertz ne limite en rien l’intérêt de l’étude, puisque l’on sait que