Chapitre 3 : les ondes, généralités

Chapitre3:lesondes,généralités
1Introduction et motivation
Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation
réversible de
p
ro
p
riétés
p
h
y
si
q
ues locales.
1
Introduction
et
motivation
pp
pyq
Le passage de l’onde s’accompagne d’un transport d'énergie sans transport de matière.
Physiquement parlant, une onde est un champ
,
c'estàdireunezonedel'espacedontles
propriétés sont modifiées, (en physique, on affecte à chaque point de l'espace des
grandeurs physiques scalaires ou vectorielles, comme la pression, le champ électrique,
etc.).
Le milieu de propagation d'une onde peut être tridimensionnel (onde sonore, lumineuse,
)
bidi i l
(d
à
l
f
d
l' )
idi i l
(d
d
etc.
)
,
bidi
mens
i
onne
l
(
on
d
e
à
l
asur
f
ace
d
e
l'
eau
)
,ouun
idi
mens
i
onne
l
(
on
d
e sur une cor
d
e
vibrante).
La
vitesse
de
propagation
d’une
onde
de
nature
déterminée
dépend
en
général
du
milieu
La
vitesse
de
propagation
d’une
onde
de
nature
déterminée
dépend
en
général
du
milieu
de propagation.

Exemplesd’ondes:
9lesondesmécaniques oùsepropageunétatdetension,depressionoudevitesse:
¾vibrationsmécaniques
¾ondessonores,
¾vaguesàlasurfacedel'eau
¾ondessismiquesetc.
9
9
lescourantsalternatifs oùsepropageuncourantouunetensionélectrique;
9les ondes électromagnétiques où se propage un état de champs électrique et
éti
magn
éti
que :
¾lumière
¾
ondes radio
¾
ondes
radio
¾infrarouge
¾ultraviolet
¾
rayon X
¾
rayon
X
¾rayongamma
9
les
ondes de spin
où se propage un état d
'
orientation d
'
atomes etc.
les
ondes
de
spin
où
se
propage
un
état
dorientation
datomes
etc.

9En mécanique ondulatoire, première forme de la mécanique quantique, la description de
la matière s’effectue avec des ondes.
Plus précisément, à toute particule de masse m et de vitesse v est associée une onde de
longueur d'onde λ, de fréquence νet de quantité de mouvement p = mv avec :
(longueur d’onde de Compton).
9La fonction d'onde en mécanique quantique (introduite par E. Schrödinger en 1926) est la
représentation de l'état quantique dans la base de dimension infinie des positions. La
b bilité
d
é
d
ti l
été
t
ét t
ti
t
l
p
ro
b
a
bilité
d
e
p
r
é
sence
d
es par
ti
cu
l
es repr
é
sen
té
es par ce
t
ét
a
t
quan
ti
que es
t
a
l
ors
directement le carré de la norme de cette fonction d'onde. La fonction d'onde est calculée
àl'aidedel'équation de Schrödinger.

Parenthèsesurlesconceptsclassiquesdeparticulesetd’ondesetleuréquivalenten
Mécaniquequantique(Source:Encyclopaedia Universalis).