ondes mecaniques progressives

ONDES MECANIQUES PROGRESSIVES
Une onde mécanique progressive est le phénomène de propagation de proche en proche dans un
milieu matériel d'un perturbation produite localement sans transport e matière mais avec
transport d'énergie.
L'onde cède de l'énergie au milieu de propagation : l'onde est amortie, son amplitude diminue sa
célérité reste constante.
Onde transversale : direction de la perturbation perpendiculaire à la direction de propagation
Onde longitudinale : direction de la perturbation parallèle à la direction de propagation
Une onde se propage à partir de la source dans toutes les directions qui lui sont offertes
Deux ondes peuvent se croiser sans se perturber
La vitesse de propagation d'une onde est une propriété du milieu
célérité d'une onde : v= M1M2/ (t2-t1)
le point M2 reproduit à l'instant t2 le mouvement qu'avait M1 à l'instant t1 avec un retard noté Taux=
t2-t1
Une onde mécanique périodique est le phénomène qui accompagne dans un milieu matériel la
propagation d'une perturbation engendrée par une source S qui a un mouvement périodique.
Double périodicité :
temporelle : la période T mesurée en secondes est la plus petite durée pour qu'un
phénomène se reproduise identique à lui même.
Fréquence : 1/T en Hertz : nombre de fois par seconde où le phénomène se reproduit identique à
lui même.
Spatiale : plus courte distance de répétition d'une onde
Dans le cas des ondes sinusoïdales la périodicité spatiale est nommée : longueur d'onde (λ ). La
longueur d'onde est la distance parcourue par l'onde dans le milieu à la célérité v pendant une
période T.
Lorsque 2 points sont espacés de k*λ on dit qu'ils vibrent en phase, de k*λ /2 en opposition de
phase.
Λ= v *T (
Dans le cas d'une diffraction (par une pente, un fil, un trou...), l'onde diffractée à la même période
et la même longueur d'onde que l'onde incidente.
=>phénomènes de DISPERSION et de DIFFRACTION
La célérité d'une onde dans un milieu dispersif dépend de sa fréquence
λ = v*T

MODELE ONDULATOIRE DE LA LUMIERE
Domaine du visible : 400(rouge) à 800 nm
La tache centrale de diffraction dépend de la largeur de la fente (du trou, du fil) : plus la fente est
petite plus la tache est grand.
=>on retrouve les phénomènes de diffraction et de dispersion ce qui cautionne un modèle
ondulatoire de la lumière.
Par contre la lumière n'a pas besoin de milieu matériel pour se déplacer : ce n'est donc pas une onde
mécanique.
La grandeur caractéristique de la lumière est la FREQUENCE,
une radiation monochromatique est modélisée par une onde sinusoïdale de fréquence f, la couleur
de la radiation est liée à cette fréquence qui ne change pas du passage d'un milieu transparent (qui
laisse passer la lumière) à un autre.
La lumière blanche, constituée de plusieurs radiations colorées est polychromatique.
Célérité de la lumière dans le vide quelle que soit la radiation c=3,00*10^8 m/s
λvide= c /f (en m)
Un milieu transparent est caractérisé par un indice de réfraction : n=c/v (avec v : célérité de la
lumière dans le milieu considéré)
Les milieux transparents dispersifs on donc un indice qui dépend dela fréquence (et donc de la
radiation colorée)
RAPPEL : lois de la réfraction de Descartes : nisini = nrsinr