La longueur d'onde est ainsi par exemple la distance séparant deux maximums consécutifs sur ce graphe. De manière générale, deux points M et M', séparés d'une distance égale à un multiple de λ ont le même état vibratoire à tout instant : y(x) = y(x + kλ), avec k entier relatif.
Dans un milieu donné, la fréquence et la longueur d'onde sont liées par la formule : λ=c/f=c*T ou λ est la longueur d'onde en mètre (m), c la célérité de propagation de l'onde en mètre par seconde (m.s-1), f la fréquence (Hz) et T la période (s).
ω est la pulsation (ou fréquence angulaire) du mouvement. La fréquence est égale à ν = ω / 2π et la période est l'inverse de la fréquence T = 1 / ν = 2π / ω. Cet ébranlement se propage et tous les points de la corde sont animés d'un mouvement sinusoïdal.
Une onde progressive sinusoïdale est une onde qui se propage périodiquement. La grandeur qui la caractérise est une fonction sinusoïdale du temps.
y(t) = A sin(t − k) + b. A est l'amplitude de l'onde. C'est la distance entre le maximum de l'onde et l'axe horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la...).
Sachant que la célérité de propagation des ondes est proportionnelle à la racine carrée de la tension, calculer la longueur d'onde si l'on choisit pour la tension F' = 20,0 N en conservant la même fréquence du vibreur. v = k F½ avec k une constante. v' = k F'½ =2,066*20½ =9,24 m/s ; l' =v'/f = 9,24 / 50 =0,18 m.
Une onde est dite progressive si elle correspond à la propagation dans l'espace et au cours du temps d'une perturbation (variation d'une grandeur physique). Cette propagation s'effectue sans transport de matière mais avec un transport d'énergie.
Une onde mécanique est progressive si elle se propage dans un milieu matériel. Bien souvent, ce sont des ondes sinusoïdales dont la propagation est transversale ou longitudinale. La célérité d'une onde mécanique permet de déterminer, sur son parcours, le retard entre deux points.
Si elle est de plus périodique, la caractéristique principale de l'onde progressive est que la perturbation se retrouve identique à elle-même après une durée T (période temporelle de propagation) et à une distance de lambda (période spatiale de propagation ou longueur d'onde).
Si le milieu est à une dimension, la direction de propagation est celle du milieu (exemples : corde, ressort). Si le milieu est à deux dimensions, on peut obtenir une onde progressive à une dimension si la déformation est rectiligne. La direction de propagation est alors perpendiculaire à ces lignes.
Ainsi une onde plane progressive de la forme a(x, t) = f (x − ct) représente la propagation sans déformation d'un signal `a la vitesse c dans le sens des x croissants. L'onde a(x, t) = g (x + ct) représente la propagation dans le sens des x décroissants.
Si, au lieu d'envoyer une seule impulsion, on envoie une suite ininterrompue et périodique d'impulsions (régulièrement espacées dans le temps) d'amplitude constante, on obtient une onde sinusoïdale.
Un signal sinusoïdal est un signal continu (onde) dont l'amplitude, observée à un endroit précis, est une fonction sinusoïdale du temps, définie à partir de la fonction sinus. Signal sinusoïdal simple. La courbe associée s'appelle une sinusoïde (voir Figure 1).
Les longueurs d'onde de la lumière visible se situent entre 400 et 700 nanomètres. Et chaque couleur de la lumière visible est caractérisée par un intervalle de longueur d'onde. Ainsi, le vert se situe autour des 510 nanomètres et le rouge, autour des 650 nanomètres.
La quantité de mouvement d'un électron vaut p=2,73×10−26 kg·m·s-1. Quelle est la longueur d'onde de matière associée à cet électron ? Rappel : h=6,63×10−34 J·s. La longueur d'onde de matière associée à cet électron vaut λ=2,43×10−8 m.
L'amplitude (A) d'une onde correspond à la hauteur maximale atteinte par l'onde par rapport à sa position au repos. L'amplitude dépend de l'énergie transmise par l'onde.
La célérité de l'onde progressive périodique est égale au rapport de la longueur d'onde sur la période.
Dans une onde longitudinale, la vibration ou l'oscillation est parallèle à la direction du déplacement. Dans une onde transversale, la vibration ou l'oscillation est perpendiculaire aux directions de déplacement.
En supposant constante la célérité v d'une onde dans un milieu de propagation, la distance d parcourue par l'onde est proportionnelle à la durée Δt du parcours : d = v × Δt.
Quelle est la différence entre une onde mécanique et une onde électromagnétique ? Une onde électromagnétique n'a pas besoin de milieu matériel pour se propager, et peut le faire dans le vide. Tandis qu'une onde mécanique nécessite un milieu matériel pour se propager.
Phénomènes affectant la propagation des ondes
Réfraction. Diffusion. Diffraction.
La pulsation d'un phénomène périodique est la valeur de la vitesse de rotation qu'aurait un système en rotation de même fréquence : pour une fréquence f, la pulsation est donc ω = 2π. f (rad/s).
En effet, la notion d'onde renvoie à une grandeur qui varie et se propage, dans le temps et dans l'espace (son, lumière, etc.). La notion de vibration, quant à elle, renvoie à l'oscillation d'un milieu (corde, ressort, etc.).