les ondes electromagnétiques

ONDES ET MATIÈRE CARACTÉRISTIQUES D’UNE ONDE l. LES ONDES MÉCANIQUES PROGRESSIVES 1. Définition On appelle onde mécanique progressive Ponde de propagation d’une perturbatlon dans un milieu sans transport de matière. On utilise généralement le terme «célérité» plutôt que le terme «vitesse» pour distinguer le déplacement d’un objet (lié à un transport de matière) et la propagation d’une onde (sans transport de matière). 2.

Classement des on Les ondes mécaniqu directions de propag perturbation sslves types sulvant leurs ?? Ondes transversales : la direction de la perturbation est perpendiculaire au sens de propagation de l’onde. Exemple : onde le long d’une corde Ondes longitudinales : la direction de la perturbation est parallèle au sens de propagation de l’onde. Exemple : onde le long d’un ressort – le retard pour une onde progressive à une dimension La perturbation en un point B du milieu, à l’instant de date t2, est celle qui existait auparavant en un point A à Pinstant tl = t2 – Cl, avec C] correspond au retard (dans un milieu non dispersif). ? l’instant (tl) econdes, correspond à la plus petite durée au bout de laquelle le phénomène se reproduit à l’identique. – Dans le cas où les perturbations se répètent

à intervalles de temps réguliers et se propagent dans un milieu élastique, on parle d’onde progressive périodique. 2. Périodicité temporelle et spatiale – La périodicité temporelle correspond à la durée qui sépare l’arrivée de deux perturbations successives en un point est appelée période temporelle T. La périodicité spatlale est égale à la distance qui sépare deux perturbations consécutives st appelée période spatiale (ou longueur d’onde). Ces deux périodicités sont liées par Pexpression suivante : Équation (2) Avec 0 en mètre (m) ; v en m. s-l et T en s 3. Onde progressive sinusoïdale – Une onde mécanique progressive périodique est dite sinusoïdale si la perturbation est une fonction sinusoïdale du temps. – L’onde est caractérisée par sa périodicité temporelle T et sa fréquence f. o ZVT- Équation (3) PAG » OF d période temporelle T. ) La fréquence f La fréquence f d’un son représente le nombre de vibrations ngendrées par le corps sonore en 1 seconde. La fréquence (en Hz) se calcule à partir de la longueur d’ondeû, la vitesse de propagation v ou la période T. Équations (5) et (6) 5. Les propriétés physiques et acoustiques du son a) Hauteur d’un son simple La hauteur d’un son simple est égale à sa fréquence de vibration, que l’on mesure en hertz (qul correspond au nombre de vibrations pér10diques par seconde). Plus la vibration est rapide, plus le son est dit aigu ou haut.

Plus la vibration est lente, plus le son est dit grave ou bas. ) Hauteur d’un son complexe Un son complexe est la somme de plusieurs sons simples et donc de plusieurs fréquences. La première fréquence est dite fondamentale et correspond à la hauteur du son. Les autres fréquences sont appelées harmoniques. Ces dernières sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale. d’un instrument ou d’une voix est donc défini par le nombre de fréquences harmoniques ainsi que par leurs intensités respectives.

C’est ce qui fait qu’une même note jouée par deux instruments différents ne produira pas le même on. d) Spectre d’un son simple Le spectre d’un son simple ou pur est le suivant : On constate la présence d’une seule fréquence ayant une amplitude donnée sans rapparition des fréquences harmoniques. e) Spectre d’un son complexe Un exemple du spectre d’un son complexe est représenté ci- dessous : La fréquence F correspond à la fréquence fondamentale. Les autres fréquences (Hl H2… ) sont les harmoniques du son complexe. Ill.

LES ONDES ÉLECTROMAGNÉTIQUES – une lumière est dite monochromatique lorsqu’elle est omposée d’une seule radiation de longueur d’onde déterminée (donc d’une seule couleur). C’est une onde électromagnétique progressive sinusoïdale de fréquence donnée. La couleur de cette lumière est liée à la valeur de sa fréquence. Exemple : Le laser. – Une lumière est dite polychromatique si elle est composée de plusieurs radiations de longueurs d’onde différentes (donc de plusieurs couleurs). Elle est donc composée de plusieurs ondes monochromati ues de fréquences différentes. Exemple : La lumière du S

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