Cours de Terminale sur les ondes

Résumé du document

Cours (terminale S) sur les ondes allant des ondes mécaniques progressives au phénomène de dispersion en passant par la diffraction et la nature ondulatoire de la lumière. Il reprend toutes les définitions à connaître ainsi que les relations importantes ou les exemples d'application les plus courants.

Extraits

[...] Une onde est dite longitudinale si la perturbation provoquée est parallèle à la direction de propagation de l'onde ressort, son). Caractéristiques La célérité (vitesse de propagation) v d'une onde est le rapport de la distance d parcourue par la perturbation pendant la durée Δt soit: v=d/Δt Lorsqu'une onde se déplace dans un milieu d'un point M en un point la perturbation atteint à l'instant soit avec un retard τ par rapport à l'instant t en M tel que t=t'-τ Le retard τ est défini par: τ = MM'/v (v:célérité) Ondes mécaniques progressives périodiques Def: une onde mécanique progressive périodique est une onde mécanique progressive qui se répète périodiquement soit dans le temps soit dans l'espace. [...]

[...] A un instant donné, pour des distances différant d'un multiple de λ le signal capté est le même. On a λ'vT Diffraction Def: la diffraction est un changement de la direction de propagation d'une onde lorsque celle-ci passe à travers un obstacle dont la taille caractéristique est de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde de l'onde. Ce phénomène est une mise en évidence de la nature ondulatoire et résulte de l'interaction entre l'onde et la matière constituant l'obstacle. Caractéristiques Elle intervient si la taille de l'obstacle est inférieure ou égale à la longueur d'onde: a λ L'onde diffractée a la même fréquence et la même longueur d'onde que l'onde incidente. [...]

[...] Caractéristiques de la lumière Une lumière monochromatique (littéralement d'une seule couleur) est caractérisée par sa fréquence (en sa période T (en et sa longueur d'onde dans le vide λ (en m). On a : T=1/f , λ'vf et λ'vT avec v la célérité. Une lumière polychromatique (plusieurs couleurs) est composée de plusieurs radiations chromatiques Dans le vide, toutes les radiations lumineuses se propagent à la même célérité notée 3.108 m.s-1 Dans les autres milieux transparents (verre, gaz ) la célérité sera notée v. [...]