La réflexion des ondes, les ondes stationnaires

Résumé du document

Les noeuds de vibration sont les points ne vibrant pas, dont l'amplitude de vibration est nulle (...)

Extraits

[...] Réflexion sur deux obstacles fixes 1. Propagation d'une onde entre 2 points fixes Une onde progressive se propageant sur une corde tendue entre 2 points fixes O et O' distants de L subit 2 réflexions, en O et en O'. L'onde est identique à elle-même au bout d'une durée Δt lorsqu'elle a effectué un aller-retour à la célérité v : le phénomène est périodique de période T0 = 2L / v 2. Cas d'une onde sinusoïdale Une corde tendue entre 2 points fixes sur laquelle on produit une onde sinusoïdale est le siège d'une onde stationnaire si la fréquence de vibration est celle d'un mode propre de vibration de la corde : il y a quantification des fréquences. [...]

[...] Lorsque la corde vibre selon le mode de rang elle forme n fuseaux. La longueur d'un fuseau est λ/2, d'où la longueur de la corde L = nλ / Vibrations d'une corde entre 2 points fixes Lorsqu'on fait vibrer une corde d'instruments de musique, on crée une vibration complexe que l'on peut considérer comme la superposition des modes propres de vibrations. III. Réflexion aux extrémités d'une colonne d'air Dans une colonne d'air aux extrémités ouvertes excitée par une vibration sinusoïdale, il se produit des réflexions entre les 2 extrémités de la colonne. [...]

[...] Réflexion sur un obstacle fixe unique 1. Onde progressive Lorsqu'une onde incidente se propage le long d'une corde rencontre une extrémité fixe, elle se réfléchit. L'onde réfléchie est de même forme mais inversée, et se propage en sens contraire à la même vitesse Onde progressive sinusoïdale La superposition d'une onde progressive sinusoïdale de fréquence f et de l'onde réfléchie par un obstacle fixe produit une onde stationnaire de fréquence f. On observe une vibration sans propagation. Ceci est valable quelque soit la valeur de f : il n'y a pas de quantification de fréquences. [...]