| Annexe |
Les
ondes |
Il y a en gros deux sortes d'onde: les ondes matérielles et les ondes électromagnétiques. Les premières sont très faciles à visualiser et permettent de mieux comprendre les autres, moins directement appréhendables.
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Quand on jette un caillou
dans l'eau, des vagues concentriques s'en écartent. On vient
de fabriquer une onde... Celle-ci, observée de côté, donne un
profil semblable à celui de droite.
C'est ce que l'on appelle la longueur d'onde, tout simplement
la distance entre deux crêtes de vagues. |
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Cette onde se propage depuis son lieu de création. Mais il ne s'agit pas d'un courant d'eau, il n'y a pas de déplacement latéral, simplement des montées et des descentes périodiques de la surface. Si vous tapez sur l'extrémité d'une corde tendue, vous verrez une vague se propager le long du fil, mais sans bien sûr, que le fil se déplace.
Si on revient aux vagues, elles ont donc une certaine vitesse de déplacement (v):
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Ainsi, si vous observez les vagues venir vers vous
depuis un ponton, vous pouvez, avec un chronomètre mesurer leur période (T):
durée qui sépare deux arrivées consécutives de crête de vague.
Vous pouvez tout aussi bien mesurer leur fréquence (f): C'est le
nombre de crêtes qui passent sous vos pieds, par minute, ou par seconde si
elles sont très rapides (et vous aussi...) |
On se retrouve alors avec deux petites formules traditionnelles dès qu'on parle d'onde:
| l = v.T avec par exemple, l en mètres, T en secondes et v en m/s | Une vitesse de 3 m/s et une période de 5s donnent une longueur d'onde de 15m |
| f = 1 / T avec T en secondes et f en s-1 ou Hertz | Une période de 10s donne une fréquence de 0,1 Hz |
Il y a deux sortes d'ondes matérielles, les transversales, où le déplacement local de matière est perpendiculaire au déplacement de l'onde (comme dans le cas des vagues), et les longitudinales, où les déplacements locaux sont parallèles au déplacement de l'onde (comme dans le cas d'un compression de ressort, ou du son, ou des bouchons dur les routes...)
Bien sûr; les ondes matérielles ont besoin d'un support de matière pour se propager: sans eau, pas de vagues, sans matière (sans air) pas de son...
Pour finir, très rapidement, les ondes électromagnétiques contiennent de célèbres représentants: la lumière et les ondes radio par exemple. Rien de matériel n'oscille ici, c'est plus difficile à imaginer, mais il s'agit d'oscillations d'un champ magnétique et d'un champ électrique...
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Si ces champs étaient visibles, voilà ce que l'on verrait: le rayon de lumière se dirige ici vers la droite, le long de l'axe des z. |
