FORMULES de PHYSIQUE
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COUPLAGE (en science PHYSIQUE)
-couplage
Un couplage est l’association interactive de 2 grandeurs, concernant leurs liaisons (ou énergétiques, ou d'oscillateurs, ou électroniques ou autres....)
COUPLAGE d'INTERACTION
On utilise la loi de Newton-Coulomb, pour exprimer la force d'interaction entre 2 charges induites. Mais cette loi, sous sa forme ancestrale, ne tient pas compte des interactions entre les particules élémentaires constituant elles-mêmes lesdites charges (à savoir quarks, antiquarks)
Il y a donc lieu d'en tenir compte en insérant (en couplant) la somme des nouvelles micro-forces qui en découlent.
Donc la loi de Newton doit s'écrire (en version nouvelle) avec l’insertion d’un coefficient de couplage (1 + α ) où α est la constante de couplage
F = [X1.X2].∏.(1 + α)] / Ω.l1²
où F(N)= force d'interaction
X1 et 2 sont 2 charges induitesde même nature qui interagissent (ce sont des masses, ou couleurs, ou charges électriques ou saveurs)
∏ est le facteur (ou coefficient) de milieu, c’est à dire une caractéristique (dimensionnelle) du vide (milieu où s'effectue l’interaction)
Ω(sr) est l'angle solide à l’intérieur duquel s’effectue l’interaction et qui est en général l’espace entier (4 pi sr)
l1(m)= distance entre les entités-charges induites globales
l2 (m)= distance maximale d’interaction entre leurs constituants (les particules constitutives)
Chaque interaction fondamentale a une constante de couplage spécifique (mais il faut bien dire qu'aucune d’entre elles n'est "constante" -malgré le nom- car chacune varie en fonction de la portée d’interaction et de la taille des particules constitutives des charges induites).
Les valeurs des constantes de couplage vont de # 10-1 à 10-40
COUPLAGE en CHIMIE
Le couplage chimique est le nombre de liaisons entre nucléons.
Son symbole est usuellement nJ ( nombre de liaisons)
COUPLAGE en SPECTROGRAPHIE
Le couplage est ici celui exprimant la correspondance entre certaines raies spectrales
On définit aussi (par regrettable synonymie) une "constante de couplage" dans ce cas, qui n'a bien sûr rien à voir avec les constantes de couplage d'interactions vues ci-dessus
Cette constante de couplage spectral (exprimée en Hertz) est l'espacement entre raies (pics) montrées par les fréquences dans le spectre des nucléons
COUPLAGE EN ÉLECTRICITÉ
-le coefficient de couplage (pour hautes fréquences) est un rapport (sans dimension)
C’est L /(L1.L2)1/2
L(H)= coefficient d’induction mutuelle
L1,L2(H)= coefficients d’auto-induction des 2 circuits
COUPLAGE de SYSTÈMES d'ONDES
Un couplage est une liaison mécanique fluctuante entre divers oscillateurs (Ex: 2 pendules ou 2 ressorts reliés par un autre ressort, ou aussi un gyroscope)
Les modes propres sont les caractéristiques de leurs diverses possibilités d’osciller (type de phase, type de direction...)
-coefficient de couplage pour une fibre
On dénomme ainsi le coefficient de transmittance yt qui vaut Pt/ Pi
où Pt = puissance transmise par un système optique à l’entrée de la fibre et
Pi = puissance incidente totale de la source lumineuse
L’efficacité du couplage pour une fibre est (lf/ ls)².(θe/ θr)²
avec lf et ls(m)= diamètres d’ouverture de la fibre(f) et de la source(s)
θe et θr(rad)= angles respectifs
Les valeurs de cette efficacité sont maximales pour un laser (donc = 1)
et pour d’autres sources lumineuses, tombent de 10-1 à 10-8
Elles sont d’autant plus faibles que le diamètre de la fibre est plus petit
COUPLAGES pour PARTICULES
Il y a couplage des moments (gravitationnel et électromagnétique)
μ' = Mg / αé
avec μ'(J/T-sr)= magnéton
Mg (A-m²)= moment magnétique total de la particule
αé(rad)= constante de structure fine
De même que le moment cinétique global Mcg est la résultante d’un Mco(orbital) et d’un Mci (intrinsèque), le moment magnétique global Mg est la résultante d’un Mgo orbital et d’un Mgi intrinsèque