Etude expérimentale et théorique de la propagation d'ondes de surfaces sur un réseau : application à la modification des propriétés radiatives infrarouges de matériaux

par JANIG LE GALL

Thèse de doctorat en Energétiqque

Sous la direction de Jean-Jacques Greffet.


  • Résumé

    On présente une étude originale sur la modification des propriétés radiatives infrarouges de matériaux par excitation d'ondes de surface par réseau. Pour cette observation, deux dispositifs de mesure nouveaux sont mis en place. Un modèle théorique est développé pour déterminer les paramètres géométriques d'un réseau impliquant une résonance. On présente quelques rappels sur la théorie des polaritons de surface. Un dispositif original (ADEM) basé sur le principe d'effet mirage est mis en place pour déterminer l'absorptivité monochromatique directionnelle d'un matériau. Cette grandeur peut être mesurée pour une incidence variable, en polarisation rectiligne contrôlée. Des mesures de validation sont effectuées dans le cas de matériaux plans de référence. Une dernière validation est réalisée dans le cas d'un réseau d'or monodimensionnel et comparée avec succès à un calcul base sur une méthode intégrale volumique rigoureuse. On rappelle qu'en vertu de la deuxième loi de Kirchhoff, on peut sur ce dispositif déterminer l'émissivité monochromatique directionnelle d'un échantillon à température ambiante, tant dans l'infrarouge que dans le visible. On présente un second appareil permettant de déterminer la réflectivité, la transmittivité et l'emissivité d'un échantillon entre 8 et 12 microns, en polarisation rectiligne contrôlée. L'angle d'incidence (ou de collection) du flux est aussi variable. Des mesures sur réseaux sont comparées à des mesures réalisées sur d'autres dispositifs pour la configuration de réflectivité ainsi que pour celle d'émissivité. Un modèle nouveau d'admittance localisée résonnante a été développé par m. Peuzin dans le cas d'un profil sinusoïdal éclairé en incidence normale et est valide par simulations numériques basées sur l'hypothèse de Rayleigh. Deux exemples sont présentés pour observer l'excitation de polaritons de surface par réseaux. Des réseaux d'or 1-D et 2-D sont étudiés à l'aide du dispositif expérimental ADEM. Des phénomènes d'absorption résonnants en angle sont observés. C'est la première fois qu'une étude sur les résonances de plasmons de surface est réalisée par effet mirage. Ces résonances sont observées en polarisation s dans le cas du réseau 2-D. Un réseau de SIC est étudié. Des pics de résonance sont observés tant en réflectivité qu'en émissivité. Une comparaison à un modèle exact donne un très bon accord. La relation de dispersion est déterminée expérimentalement et théoriquement. Les phonons polaritons de surface excités par réseau ont été très peu observés jusqu'à maintenant. L'étude de ce phénomène par détection de l'émission thermique est particulièrement originale. Pour la première fois, les cohérences temporelles et spatiales de l'émission thermique sont analysées.

  • Titre traduit

    Experimental and theorical study of the propagation of surface waves on a grating : application to the modification of the interfared radiative properties of materials


  • Pas de résumé disponible.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (228 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 94 Réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : CentraleSupélec. Bibliothèque.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 57631
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.