résonance.

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résonance. n.f. PHYSIQUE : réponse d'un système à une excitation dont la
fréquence est très voisine d'une de ses fréquences propres. La description du
comportement d'un système physique laissé à lui-même au voisinage d'une position
d'équilibre fait intervenir des fréquences particulières, caractéristiques du système,
appelées fréquences propres. Le phénomène de résonance, qui se produit lorsque le
système est excité à une fréquence suffisamment voisine de l'une de celles-ci, se
caractérise par le fait que la courbe donnant l'amplitude de la réponse du système en
fonction de la fréquence excitatrice passe par un maximum ; celui-ci est d'autant plus
aigu que l'amortissement, c'est-à-dire la dissipation d'énergie par le système, est faible.
Lorsque c'est le cas, l'amplitude du mouvement peut devenir très grande, entraînant
généralement des effets non linéaires complexes et, à l'extrême, la rupture du système.
Une autre manifestation importante d'un comportement résonnant est le passage par
un maximum de la puissance cédée par l'agent excitateur au système.
Le phénomène de résonance se manifeste non seulement pour des systèmes
mécaniques, mais plus généralement dans de nombreux domaines de la physique. Un
circuit électrique composé d'une capacité C et d'une inductance L est un oscillateur qui
résonne à la fréquence

. La propagation d'une onde électromagnétique

dans un guide d'onde ou celle d'un électron dans un métal peuvent être décrites en
terme de résonance. On retrouve également le concept de résonance dans le domaine
quantique. La relation de Planck-Einstein : E = h$, qui relie l'énergie E d'un objet
quantique à une fréquence $, fait que certains phénomènes quantiques présentent des
analogies avec le comportement résonnant d'un système décrit par la physique
classique. Un atome peut ainsi être considéré comme un système dont les fréquences
propres correspondent aux différences d'énergie entre ses différents niveaux. La courbe
d'excitation d'un atome par une onde électromagnétique présente des maxima centrés
sur ces fréquences, analogues aux résonances classiques. On parle également de
résonance lorsque deux objets, par exemple deux atomes présentant deux niveaux
d'énergies voisins, sont couplés. Le comportement du système est alors très analogue
à celui de deux oscillateurs classiques couplés : les fréquences propres du système total
sont modifiées, ce qui correspond à un déplacement en énergie des niveaux qui peut
être à l'origine d'une éventuelle liaison chimique entre les deux atomes. Lors de la
collision de deux atomes ou de deux noyaux, il se produit une résonance si l'énergie
totale disponible est égale à l'énergie d'un état excité du système composé. Voir aussi
oscillation.
Certains atomes et noyaux possèdent un moment magnétique (c'est-à-dire une
aimantation). Lorsque celui-ci est placé dans un champ magnétique constant, il prend un
mouvement de précession à une fréquence caractéristique du système, appelée
fréquence de Larmor. On peut mesurer cette fréquence en soumettant le système à un
champ magnétique alternatif, perpendiculaire au champ constant. Il y a en effet
résonance et donc absorption maximale d'énergie lorsque la fréquence du champ
excitateur est égale à la fréquence de précession de l'objet considéré. Plusieurs
techniques de résonances magnétiques sont utilisées pour sonder la matière :
résonance paramagnétique électronique, résonance magnétique nucléaire (voir cet
article). Elles diffèrent par l'origine des moments magnétiques considérés (moments
magnétiques électroniques, nucléaires...).

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Les corrélats
Larmor (sir Joseph)
résonance magnétique nucléaire (RMN)
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