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Extension et perfectionnements de la théorie des lignesArticle de référence | Réf : D1324 v1
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Auteur(s) : Bernard DÉMOULIN
Date de publication : 10 nov. 2014
Relu et validé le 26 avr. 2021
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La démarche scientifique adoptée dans l'article concernait essentiellement la propagation unidimensionnelle et l'usage de résultats fréquemment empruntés à la théorie des lignes de transmission. On peut s'interroger s'il existe d'autres configurations matérielles plus complexes où l'on peut poursuivre le parallélisme du raisonnement avec la théorie des lignes.
N'oublions pas qu'une des restrictions majeures de cette théorie vient de l'approximation de la propagation d'ondes tranverses électromagnétiques (TEM) dont le contexte physique était discuté en conclusion du premier paragraphe de [D 1 322]. Il était notamment rappelé que la théorie des lignes ne peut être justifiée que sur des structures filiformes excluant la propagation d'ondes selon les dimensions transversales. Un rapide examen du contenu de notre article montre que c'était effectivement le cas ici. En effet, sur les chaînes périodiques de résonateurs mécaniques ou de résonateurs électriques, la question de la dimension transversale était dénuée de sens physique. Pour la propagation des ondes acoustiques dans l'éprouvette de matériau et dans la conduite de gaz telle qu'exposée en sections 2.1.2 et 2.1.3, il était admis l'existence de forces et de pressions réparties uniformément sur la section transversale de ces structures physiques. En conséquence, l'analogie avec les conditions de propagation des courants et tensions sur une ligne de transmission était parfaitement validée.
Imaginons maintenant qu'une source ponctuelle émette des signaux acoustiques à l'intérieur d'un tunnel. S'il est admis que la longueur d'onde des signaux est comparable, voire inférieure aux dimensions transversales du tunnel, il ne fait aucun doute qu'à la propagation d'ondes longitudinales s'ajoutera la propagation d'ondes transversales. Sous ces conditions la théorie des lignes telle que transposée dans l'article n'est certainement plus acceptable, cette restriction ne signifie pas pour autant que l'analogie avec une ligne doit être absolument rejetée. Pour s'en convaincre, considérons les conditions autorisant la propagation d'ondes électromagnétiques...
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(1) - BRILLOUIN (L.), PARODI (M.) - Propagation des ondes dans les milieux périodiques. - Éditions Masson (1956).
(2) - BRUHAT (G.) - Cours de physique générale, Thermodynamique. - 6e édition revue et augmentée par Alfred Kastler, éditions Masson (1968).
(3) - GABILLARD (R.) - Vibrations et phénomènes de propagation. - Éditions Dunod (1970).
(4) - WEHR (M.R.), RICHARDS (J.A.), ADAIR (D.W.III.) - Physik of the atom. - Fourth edition, Publisher Addison Wesley, Menlo park (CA) (1984).
(5) - DÉMOULIN (B.) - Enseignement élémentaire sur la propagation des ondes, Tome I. - Cours polycopié de licence, Édition de 2003, Université Lille 1 disponible sur le site iemn-telice, rubrique publications en ligne (2003).
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