Télécharger - L`Etudiant

Les ondes transportent l’énergie et l’information. Elles sont indispensables à notre vie, notre
vision… mais elles peuvent aussi être très dangereuses.
1. Les ondes électromagnétiques
 Grandeurs
 La période T : « durée » du motif d’une onde. (Unité : la seconde)
 La fréquence
f
: nombre de motifs en une seconde.
o
11
fT
Tf
(Unité : le Hertz)
 La longueur d’onde : « longueur » du motif de l’onde.
o
cc
ff
(Unité : le mètre)
 La célérité C : vitesse de l’onde dans le milieu de propagation. (Unité :
1
.ms
)
La célérité de la lumière dans le vide :
81
3*10 .C ms

 Les différentes ondes électromagnétiques
()
z
fH
()m
Onde
Caractéristiques
9
10
30cm
Ondes radio
Elles sont générées
par des courants de
haute fréquence.
Elles sont utilisées
pour la TV, radio,
satellite,…
9 12
10 10à
1 30mm à cm
Micro-ondes
Elles sont générées
par des courants à
très haute
fréquence. Elles
sont utilisées pour
chauffer l’eau ou
pour la téléphonie :
GSM/Wi-fi.
12 14
10 10à
0,8 1 mmmà
Infrarouges
Ce sont les
radiations émises
par la chaleur.
Utilisées en
communication.
14 15
10 10à
0,4 0,8 mmà
Visibles
La lumière visible
par les humains.
15 16
10 10à
10 0,4 mnm à
Ultraviolets
Ils sont surtout émis
par le soleil. Ils
servent aussi à
l’éclairage (tubes
fluo).
16 20
10 10à
5 10 nmpm à
Rayons X
Rayons très
énergétiques émis
par les
radioéléments.
Utiles pour
l’imagerie médicale
mais dangereux.
20
10
5pm
Rayons gamma
Rayons
extrêmement
énergétiques
appelés parfois
rayonnements
ionisants à cause de
leur effet sur la
matière. Ils sont
utilisés en
radiothérapie mais
sont responsables
de cancers lors des
accidents
nucléaires.

 Longueurs d’ondes visibles depuis la Terre
 L’atmosphère absorbe la plupart des rayons électromagnétiques, ce qui nous préserve
des rayonnements dangereux, mais qui limite notre observation de l’espace. Nous avons
deux « fenêtres » de vision sur l’espace :
o les ondes radio ;
o le visible et les U.V. « proches » (dont la longueur d’onde est la plus forte).
 Le télescope Hubble est hors atmosphère, il reçoit donc toutes les ondes.
2. Les ondes mécaniques progressives
Ces ondes sont celles que l’on rencontre dès qu’il y a une perturbation dans un milieu sans
transport de matière. Ces perturbations se propagent dans le milieu, ce sont donc des ondes
progressives.
ASTUCE
Onde longitudinale ou transversale ?

DEFINITIONS
 Élongation : longueur entre la position du point déplacé et sa position normale.
 Amplitude : élongation maximale.
 Dimension : une onde à 1, 2 ou 3 dimensions en fonction de sa propagation sur une
droite, dans un plan ou dans l’espace.
 Retard : temps nécessaire à l’onde pour aller d’un point P1 à un point P2.
Ce retard est appelé avec :
21tt
21pp
c
avec
2t
= temps lorsque l’onde arrive au point
2p
(unité : seconde)
1t
= temps lorsque l’onde arrive au point
1p
(unité : seconde)
c
= célérité de l’onde (m/s)
 Célérité : vitesse de l’onde dans le milieu. Elle dépend du milieu et surtout de sa
compressivité. Plus le milieu est compressible, plus c diminue.
d
ct
d en mètres, t en seconde et c en m/s
3. Le son
 Le son est une onde mécanique progressive qui agit par compression du milieu, elle est
donc longitudinale.
 Pour mesurer la « force » du son, on mesure sa pression sonore ou pression acoustique.
max sin(2 ( ))
x
P P t c
(unité : Pascal)
On utilise aussi le dB : 1dB = 10 log (
0
P
P
) , avec
0
P
pression au repos.
Le dB utilise une échelle logarithmique donc +10 dB équivaut à x10 en pression.

 Les sons courants sont composés d’une fréquence fondamentale (fréquence la plus
basse) et de fréquences harmoniques =
( et >1)kf k
.
 La fréquence fondamentale en musique est appelée la hauteur, elle donne la note.
 Les harmoniques sont appelées le timbre et caractérisent l’instrument.