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Question d'oral
En quoi Maxwell a-t-il “prévu” l’existence des ondes radio avant qu’on les observe ?
Réponse d'oral
Maxwell a « prévu » l’existence des ondes radio en montrant, grâce à ses équations, que des perturbations électriques et magnétiques pouvaient se propager dans l’espace, avant toute observation expérimentale. Dans sa théorie présentée en 1864, un champ magnétique variable produit un champ électrique ; réciproquement, un champ électrique variable contribue à produire un champ magnétique. Ces deux phénomènes peuvent donc se coupler et former une onde, même dans le vide. L’idée décisive est là : une perturbation électromagnétique peut voyager sans fil et sans support matériel.Le résultat le plus frappant concerne sa vitesse. En utilisant des constantes électriques et magnétiques déjà mesurées, Maxwell calcule une vitesse proche de 300 000 kilomètres par seconde, celle de la lumière. Il en conclut que la lumière est une onde électromagnétique. Sa théorie permet aussi l’existence d’ondes de même nature, mais de fréquences différentes, notamment beaucoup plus basses : celles que nous appelons aujourd’hui les ondes radio. Maxwell ne prévoit donc pas la radiodiffusion moderne dans ses détails ; il fournit le cadre physique qui rend ces ondes possibles.En 1887-1888, Heinrich Hertz produit et détecte de telles ondes avec un dispositif à étincelles. Une étincelle dans l’émetteur provoque une minuscule étincelle dans un récepteur distant, sans liaison électrique directe. Hertz montre aussi que ces ondes présentent des propriétés semblables à celles de la lumière. Cette histoire illustre la puissance d’une théorie : elle peut annoncer un phénomène encore invisible aux instruments, ce qui invite à se demander quelles réalités nos équations décrivent aujourd’hui sans que nous sachions encore les observer.
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