Chapitre 2 : ondes mécaniques progressives périodiques(suite)

 

2) Période et fréquence de l'onde sinusoïdale

La période T correspond à l'intervalle de temps au bout duquel la grandeur physique u(t) correspondant au phénomène périodique(  élongation, pression etc... ) reprend la même valeur.

u(t) = u(t+T)

Unité : seconde(s)

La fréquence F du phénomène périodique est égale à l'inverse de la période.

F = 1/T

Unité: Hertz (Hz)

3) Longueur d'onde ou périodicité spatiale

La périodicité spatiale est appelée longueur d'onde. Elle est égale à :

 

- la distance séparant 2 points qui vibrent en phase. 

- la distance parcourue par l'onde en une période.

 

La relation liant la longueur d'onde, la périodicité spatiale et la vitesse de propagation est :

l = v.T

Unités :  l (m) , v (m.s-1), T (s). Exemple

 

III) Le phénomène de diffraction

 

Lorsqu'une onde mécanique progressive sinusoïdale passe à travers une ouverture de largeur 'a' de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde, elle se propage, à la sortie de l'ouverture, dans toutes les directions. 

 

Chaque point de l'ouverture se comporte comme une source d'onde progressive de même fréquence que l'onde incidente. Ce phénomène est appelé la diffraction (voir photo du I-2 ).

La diffraction ne modifie pas la période de vibration et la célérité de l'onde (donc la longueur d'onde).
Elle modifie la direction de propagation.

Expérience.

IV) Dispersion

 

Soient 2 ondes mécaniques de périodicités temporelles différentes T1 et T2 se propageant dans le même milieu. Si leurs célérités v1 et v2 sont différentes dans ce milieu, on dit qu'il y a un phénomène de dispersion :

 

Un milieu est dispersif si la célérité de l'onde à travers ce milieu dépend de sa périodicité temporelle.

 

C'est le cas de l'eau pour la houle, ou des radiations lumineuse à travers un prisme.

Expérience

Page 1