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Sommaire
- Notion d'onde progressive périodique
- Phénomène de dispersion
- Phénomène de diffraction
- Polycopiés supplémentaires
Notion d'onde progressive périodique
Définition
Si une source S impose une perturbation périodique, c'est-à-dire qui se répète de manière identique à intervalle de temps égaux, l’onde qui en résulte est appelé onde progressive périodique.
Propriétés : double périodicité d'une onde périodique progressive sinusoïdale
Périodicité temporelle
Expérience de la corde de Melde : Utilisation d’une source de lumière stroboscopique (source de lumière qui émet des éclairs brefs à intervalles de temps régulier et réglable).
On observe une allure sinusoïdale : tous les points de la corde semblent immobiles -> tous les points de la corde vibrent comme la source -> à la même fréquence, même période.
Généralisation : tous les points du milieu atteint par l’onde et la source vibrent à la même fréquence et à la même période.
avec T en s et f en Hz
Périodicité dans l'espace
Expérience du scoponde :
On observe à un instant t que certains points ont le même état vibratoire. On dit qu’ils sont en phase.
On appelle longueur d’onde λ la distance séparants deux points consécutifs vibrant en phase.
- Deux points consécutifs sont en opposition de face s’ils sont séparés par une demie longueur d’onde.
- Deux points du milieu matériel atteints par l’onde et séparés par un nombre entier de longueurs d’onde vibrent en phase.
- On appelle ligne ou surface d’onde, des lignes ou des surfaces dont les points vibrent en phase.
Relation entre λ et T
λ est également la distance parcourue par l’onde dans le milieu pendant la durée égale à une période T à la célérité v. D’où,
avec λ en m, v en m/s, T en s et f en Hz
Analyse dimensionnelle
Vérifions que λ donné par cette formule a bien la dimension d’une longueur, c'est-à-dire est bien homogène à une longueur.
λ est bien homogène à une longueur.
Phénomène de dispersion
On appelle milieu dispersif, un milieu où la célérité de l’onde en progression dépend de la fréquence. Ce phénomène est plus ou moins important selon les milieux de propagation et selon les zones de fréquences employées.
Phénomène de diffraction
Mise en évidence expérimentale
Une ouverture ou un obstacle de petite dimension interposé sur le trajet de l’onde se comporte comme une source secondaire d’onde de même fréquence que la source primaire : c’est le phénomène de diffraction.
Remarque :
Une onde incidente et une onde diffractée ont la même fréquence, le même λ (obtenu par la mesure) et la même célérité. Dès qu’on a diffraction, il y a un phénomène d’onde.
Importance de la dimension de l'ouverture de l'obstacle : a
Si a >> λ : pas de diffraction
Si a <= λ : diffraction D’ailleurs le phénomène augmente quand a diminue.
Polycopiés supplémentaires
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