CARACTERISTIQUES DES ONDES

CARACTERISTIQUES DES ONDES
Compétences exigibles:
• définir une onde progressive à une dimension
• connaitre et exploiter la relation entre retard, distance et vitesse de propagation
• déterminer la période, la fréquence, la longueur d’onde et la célérité d’une onde progressive
sinusoïdale
• connaitre et exploiter, pour une onde progressive sinusoïdale, la relation entre la période ou la
fréquence, la longueur d’onde et la célérité
• connaitre et exploiter la relation liant le niveau d’intensité sonore à l’intensité sonore
• exploiter l’expression du décalage Doppler de la fréquence dans le cas des faibles vitesses
• étudier qualitativement et quantitativement un phénomène de propagation d’une onde
• réaliser l’analyse spectrale d’un son musical et l’exploiter pour en caractériser la hauteur et le
timbre
• mettre en œuvre une démarche expérimentale pour mesurer une vitesse en utilisant l’effet Doppler
• utiliser des données spectrales et un logiciel de traitement d’images pour illustrer l’utilisation de
l’effet Doppler comme moyen d’investigation en astrophysique

1. Ondes progressives
•La propagation d’une onde dans un milieu est appelée onde
progressive.
Exemple: une onde progressive à une dimension se propage dans une
seule direction.
• La valeur de la vitesse de propagation v, ou célérité d’une onde, est le
rapport de la distance parcourue d par la durée ∆t mise par l’onde pour
parcourir cette distance soit: v= 𝑑
∆𝑡 avec v en m.s-1

•Notion de retard:
La perturbation passe d’abord en A à
l’instant tA, puis en B à l’instant tB.
τ=tB-tAest appelé retard de l’onde
τ=𝐴𝐵
𝑣avec τen s, AB en m et v en m.s-1

2. Onde progressive périodique
•Une onde progressive est périodique lorsque la perturbation se
reproduit identique à elle-même à intervalles de temps égaux appelés
période temporelle T.

•La longueur d’onde λ, ou période spatiale, est la distance parcourue
par une onde progressive sinusoïdale pendant une période
temporelle T.
λ=v.T avec λen m, v en m.s-1 et T en s
• On peut également écrire: λ=𝑣
𝑓où f est la fréquence exprimée en
hertz (Hz).