Résonateurs à 2 ondes : Trombone de Koenig Auteur : Eric Bachard
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Auteur : eric.[email protected] www.educoo.org 2010 / http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.fr
Rappels théoriques
Un résonateur à 2 ondes est un dispositif qui sépare une onde en deux faisceaux d'intensité
sensiblement égales, puis présente à ces deux faisceaux des trajets différents avant de les reconstituer
en une seule onde. L'ensemble typique est l'interféromètre de Michelson, mais il existe d'autres
dispositifs semblables ans le domaine optique, dans le domaine acoustique (trombone de Koenig) ou
dans le domaine des ondes hertziennes centimétriques.
Soit la différence de marche entre les deux ondes séparées, de longueur d'onde , différence comptée
depuis leur séparation jusqu'à leur rencontre. Le déphasage entre les deux ondes au moment de leur
addition vaudra :
. Soit a l'amplitude de chacune des deux ondes séparées. L'onde
résultante aura pour expression :
, donc une intensité proportionnelle à :
Cela s'explique facilement avec le diagramme de Fresnel ci-
contre:
____________________________________
Étude du Trombone de Koenig (oscillations forcées en ondes longitudinales)
Manipulations
Commencer par prendre en main l'oscilloscope et le G.B.F, et faire quelques essais de réglages, en
faisant varier la fréquence du signal envoyé par ce G.B.F
Réaliser ensuite le montage ci-dessus, et vérifier que le haut-parleur et le micro fonctionnent
comme attendu.
Mesures:
1) pour , déplacer la coulisse du trombone et repérer les abscisses pour lequelles l'amplitude
a du son sortant est maximale. Commenter la sélectivité du dispositif. Est-il sensible ?
Résonateurs à 2 ondes : Trombone de Koenig Auteur : Eric Bachard
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Auteur : eric.[email protected] www.educoo.org 2010 / http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.fr
Remplir le tableau suivant :
x
intervalle
En déduire
, la célérité du son c= …
2) Pour , faire varier f, et noter les fréquences pour lesquelles l'amplitude a est maximale
(expérience analogue à celle u spectre cannelé avec l'interféromètre de Michelson)
f
Mode k
On donne :
=>
et
soit
En déduire L = ...
En déduire la longueur L du trombone et vérifier par une mesure. Pourquoi les maximas ne sont-ils
pas tous aussi intenses ?
Texte réalisé d'après l'original « fichier d'expériences de physique vibratoire,
E.N.I.Belfort 3ème année »
Auteur original : André Lecerf
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