ONDES
Généralités
Une vibration est une perturbation d’état (déformation) d’une substance ou d’un champ. C’est une
grandeur physique en fonction du temps et de l’espace.
- Les ondes progressives sont des vibrations qui se propagent dans un milieu.
- Les ondes stationnaires, au contraire, oscillent sans se déplacer. C'est ce qui se passe lorsqu’une
onde se réfléchit sur un miroir parfait. Exemple: les ondes stationnaires se forment dans les cavités
laser.
- Les ondes élastique ont besoins d’un milieu matériel pour se propager (ex : corde tendue et pincée,
onde à la surface d’un liquide au repos, onde sonore ou acoustique qui ne se propage pas dans le vide
….. Dans ces cas ce n'est pas la matière qui est transportée, mais l'énergie.
- Les ondes électromagnétiques se propagent même dans le vide.
- Onde longitudinale : les vibrations du milieu se font dans la même direction que la propagation de
l’onde (ex: les vibrations des ressorts, les ondes sonores…)
- Onde transversale : les vibrations du milieu se font dans un plan perpendiculaire à la direction de
propagation de l'onde (ex: les ondes électromagnétiques, les cordes vibrantes, onde à la surface de
l’eau…)
Dimension des ondes
Equations de propagation de d’Alembert
Quelque soit la nature d’une onde, on montre qu’une onde peut être représentée par une grandeur
scalaire ou vectorielle qui dépend de l’espace et du temps s(x,y,z,t) régie par des équations
différentielles du second ordre appelées équations de propagation de d’Alembert :
Remarque :
On préfère employer le mot célérité d’une onde au mot vitesse qu'on réserve à des particules
matérielles.
Il est important de comprendre que c'est l'onde, c'est-à-dire la perturbation, qui se propage à la
célérité c, et non, quand il existe, le support matériel (la corde en elle-même ne se translate pas).