Cours sur la propagation d'une onde

Résumé du document

I/Différents types d'ondes mécanique progressives

- onde mécanique progressive : phénomène de propagation d'une perturbation dans un milieu matériel
- transversale lorsque direction du mouvement des éléments du milieu est perpendiculaire à la direction de propagation
- longitudinale lorsque la direction du mouvements des éléments du milieu est parallèle à la direction de propagation (...)

Extraits

[...] Chapitre 3 : Modèle ondulatoire de la lumière I/Modèle corpusculaire, modèle ondulatoire *corpusculaires : information sur les ondes, phénomène réflexion et réfraction, propagation rectiligne et par lentilles *ondulatoire : diffraction II/Propagation dans le vide *Une onde se propage à environ c = m/s dans le vide et dans l'air. *Couleurs de la lumière : onde lumineuse : transport d'énergie électromagnétique *fréquence : 789.1012 Hz : Ultra-violet (rayonnements solaires dangereux) : λ = 380 nm Hz : Infrarouge (rayonnements solaires et est émis par les corps chauds : λ = 780 nm III/Propagation dans un milieu homogène et isotropes *célérité plus faible que dans le vide *célérité liée à l'indice de réfraction du milieu : (célérité dans le vide : c et célérité dans le milieu : *Longueur d'onde : λ=ct (dans le vide), λm=vt (dans le milieu) : IV/Phénomène de dispersion *Milieu dispersif : célérité dépende de la fréquence *Loi de Descartes : sin i = n sin r dépend de la couleur de l'angle de refraction, dépend de la couleur et de la fréquence. [...]

[...] *Le rayon incident donne naissance à différents rayons refractés suivant la couleur du rayon : dispersion V/Phénomène de diffraction *Par une ouverture : fente étroite et longue de largeur a : tâche centrale avec des zones obscures. *Trou circulaire : la figure est circulaire et entourée par des anneaux circulaires, la tâche d'Airy est la tâche centrale. [...]

[...] Propagation d'une onde; ondes progressives Chapitre 1 : Ondes progressives I/Différents types d'ondes mécanique progressives *onde mécanique progressive : phénomène de propagation d'une perturbation dans un milieu matériel *transversale lorsque direction du mouvement des éléments du milieu est perpendiculaire à la direction de propagation *longitudinale lorsque la direction du mouvements des éléments du milieu est parallèle à la direction de propagation II/Phénomène de propagation *corde : abscisse, milieu de propagation 1 *liquide : abscisse et ordonnées, milieu de propagation 2 *atmosphère : abscisse, ordonnées et cote, milieu de propagation 3 *front d ‘onde : ensemble des points atteints par l'onde à la date t *modification de la position : élongation, élongation max : amplitude *en mouvements les points du milieu acquière énergie potentielle de pesanteur et énergie cinétique III/Célérité d'une onde *Retard t (taux), le temps d'attente pour reproduire le mouvement *célérité : milieu de dimension 1 : t est proportionnelle à la distance à parcourir : ,milieu de dimension 2 et de même que pour le 1 *célérité est pareille partout : isotropes, et si elle est différente : anisotropes *célérité d'une corde : et F en Newton, µ en *célérité : propagation du signal, vitesse : déplacement des points IV/Propriétés des ondes *Superposition : 2 ondes superposées en passant par la même région de l'espace. Déplacement : somme vectoriel des déplacements : agissant séparément *Réflexion : milieu de propagation, jamais illimité, réflexion à l'extrémité du milieu. [...]

[...] Extrémité libre, même signe, extrémité fixe : change de l'élongation. Chapitre 2 : Ondes mécanique progressives périodiques I/Définition et double périodicité *Onde mécanique progressive périodiques: phénomène accompagnant la propagation dans un milieu matériel, supposé linéaire et illimité d'une perturbation se répétant indéfiniment *Double périodicité : période à un instant donné certain points du milieu ont même mouvements, la distance qui les sépare : période spatiale II/Ondes mécaniques progressives sinusoïdales *Us = Asin(2∏fT) : élongation de la source * : abscisse, v en *fréquence : c'est le nombre de période par seconde : *l'élongation montre que le mouvement d'un point est périodique de période T et fréquence f *Périodicité spatiale : dans un milieu de dimension certains points ont le même mouvements : vibre en phase : et si les points sont les plus proches possibles : *période spatiale et période temporelle : l'onde a parcouru MM' avec la célérité v pendant la durée : *La longueur d'onde est la distance parcourue par l'onde pendant une période III/Phénomène de dispersion *si célérité d'une onde dépend de la fréquence : milieu de propagation est dispersif *déformation de l'onde IV/Phénomène de diffraction *Chaque fois qu'une onde doit traverser une fente de longueur comparable à sa longueur d'onde : diffraction *Pas de modification de célérité, fréquence ou longueur d'onde *Ondes sonores : longueur d'onde : quelques mètres, graves, et quelques centimètres, aigues. [...]