COUPLAGES (en science PHYSIQUE)

-couplages

Un couplage est l’association interactive de 2 grandeurs (liaisons énergétiques, liaisons d'oscillateurs, liaisons électroniques ou autres....)

 

COUPLAGE en CHIMIE

Le couplage chimique est le nombre de liaisons entre nucléons.

Son symbole est usuellement nJ ( nombre de liaisons)

 

COUPLAGE EN ÉLECTRICITÉ

-le coefficient de couplage (pour hautes fréquences) est un rapport (sans dimension)

exprimant un comparatif d’inductances. C’est  /(L1.L2)1/2

L(H)= coefficient d’induction mutuelle

L1,L2(H)= coefficients d’auto-induction des 2 circuits

 

COUPLAGE pour une FIBRE

--le coefficient de couplage est synonyme de coefficient de transmittance yt

qui vaut Pt/ Pi   où Pt = puissance transmise par un système optique à l’entrée de la fibre et

P= puissance incidente totale de la source lumineuse

--l’efficacité du couplage pour une fibre est (lf/ ls)².(θeθr

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 (la valeur est alors = 1)

et pour d’autres sources lumineuses, les valeurs sont bien inférieures (10-1 à 10-8)

Elles sont d’autant plus faibles que le diamètre de la fibre est plus petit

 

COUPLAGE d'INTERACTION FONDAMENTALE

La force d'interaction fondamentale entre 2 charges induites similaires, est décrite par la loi de Newton-Coulomb,

Mais cette loi, sous sa forme ancestrale, ne tient pas compte des interactions intimes entre les particules élémentaires constitutives desdites charges (par exemple quarks, antiquarks)

Pour en tenir compte, il faudrait une adjonction de calculs des mini-interactions des divers élémenTs constitutifs entre eux.Mais comme c'est trop complexe, on insére (on couple) l'ensemble des micro-forces, sous la forme d’un coefficient dit de couplage de la forme (1 + α ) où α est facteur dit constante de couplage

La loi de Newton devient >> = [X1.X2].∏.(1 + α)] / Ω.l1²

où F(N)= force d'interaction

X1 et 2 sont 2 charges induites de même nature qui interagissent (ce sont des masses, ou des impulsions, ou des charges électriques ou des masses magnétiques)

 est le facteur de milieu (ou coefficient de milieu) c’est à dire une caractéristique du vide (le milieu universel) dans lequel s'effectue l’interaction

Ω(sr) est l'angle solide dans lequel s'effectue l'interaction et c’est en général l’espace entier (4p sr)

l1(m)= distance entre les entités-charges induites globales

l(m)= distance maximale d’interaction entre les particules élémentaires constitutives

Chaque interaction fondamentale a une constante de couplage spécifique .

Leurs valeurs vont de ~ 10-1 à 10-40

 

COUPLAGE pour MOMENTS de PARTICULES

On appelle couplage des moments la sommation des 2 moments élémentaires:

-en mécanique, le couplage exprime le moment cinétique global Mcg qui est la résultante d’un Mco(orbital) et d’un Mci (intrinsèque)

-en magnétisme, le couplage exprime le moment magnétique global Mqui est la résultante d’un Mgo orbital et d’un Mgi intrinsèque. Il est formulé sous la référence du magnéton >>> μ' = Mαé

avec μ'(J/T-sr)= magnéton

Mg (A-m²)= moment magnétique total de la particule

αé(rad)= constante de structure fine

 

COUPLAGE en SPECTROGRAPHIE

Le couplage exprime ici 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

C’est en fait une constante spectrale de couplage (exprimée en Hertz) définissant l'espacement entre des raies (pics) apparaissant dans le spectre des nucléons

 

COUPLAGE de SYSTÈMES d'ONDES

Un couplage est ici une liaison mécanique fluctuante entre divers oscillateurs (Ex: 2 pendules ou 2 ressorts reliés par un autre ressort, ou également un gyroscope)

Les modes propres sont les caractéristiques de leurs diverses possibilités d’osciller (type de phase, type de direction…)

 

COUPLAGE de YUKAWA

Un boson de Higgs sousinfluence du facteur de gravitation et du potentiel de Yukawa, peut créer un fermion basique, c’est le couplage de Yukawa >>> m = EH.G.j*

où EH(J) = énergie du boson de Higgs

G = constante de gravitation [8,385.10-10 m3-sr/kg-s²]

j*(kg/m-sr) = potentiel de Yukawa

m(kg) = masse du fermion (en gravitation, c’est un quark, en gravitation conjointe, c’est un neutrino ou de la matière noire, en électricité, c’est un électron, en magnétisme, c’est un tauon ou unmuon)

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