Lorsque leur fréquence est faible, comme dans le cas de l'onde sonore 1, les ondes sonores semblent plus graves pour l'oreille humaine. Lorsque leur fréquence est grande, comme dans le cas de l'onde sonore 2, les ondes sonores semblent plus aigües.
Une onde correspond au phénomène de propagation d'une perturbation, cette dernière pouvant être de différentes natures. Une onde peut être caractérisée par sa célérité ainsi que par sa double périodicité, spatiale et temporelle.
Une onde ne peut être périodique que si sa source est elle-même périodique. Comme tous les phénomènes périodiques, une telle onde est aussi caractérisée par sa fréquence f qui peut être calculée à partir de la relation suivante : avec T en seconde (s) f en Hertz ( Hz )
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.
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.
Il existe en particulier deux grands types d'onde : les ondes mécaniques, dont la propagation dépend du passage à travers la matière ; et les ondes électromagnétiques qui n'ont pas besoin de support matériel pour se propager.
Les ondes électromagnétiques se distinguent des ondes mécaniques en ce qu'elles ne se propagent pas à l'aide d'un milieu. Cela signifie que les ondes électromagnétiques peuvent se propager dans le vide de l'espace sans qu'aucun matériau ne soit nécessaire à leur propagation.
La lumière est d'un côté une onde électromagnétique, se propageant dans l'espace et le temps. En fait, nous baignons en permanence dans un champ électromagnétique, créé par la présence de particules chargées et leur déplacement. Une perturbation de ce champ se propagera: c'est une onde électromagnétique.
À vitesse constante, lorsque la longueur d'onde augmente, la fréquence de l'onde diminue. Lorsque la longueur d'onde diminue, la fréquence de l'onde augmente. Tout comme les autres caractéristiques des ondes, la vitesse a une influence sur sa propagation.
Ces différentes ondes électromagnétiques se différencient et sont caractérisées par leur fréquence, c'est-à-dire le nombre d'oscillations en une seconde. La fréquence est exprimée en Hertz.
Une onde sonore est une vibration qui appartient à la catégorie des ondes mécaniques longitudinales. Elle se propage grâce aux particules de matière de son milieu en créant des zones de compression et de raréfaction.
La longueur d'onde permet de différencier les ondes comme par exemple l'onde radio (longueur d'onde > 10cm) de l'onde du micro-onde ou du radar (de 1mm à 10cm). L'amplitude est la hauteur de l'oscillation d'une onde.
Une onde mécanique est une perturbation qui se propage dans un milieu matériel. Une onde mécanique progressive est une onde mécanique qui évolue dans l'espace et dans le temps. Il existe deux types d'ondes mécaniques progressives : les ondes mécaniques transversales et les ondes mécaniques longitudinales.
De façon générale, la lumière peut-être considérée comme une onde électromagnétique. En particulier, la lumière émise par le laser peut-être décrite comme une onde électromagnétique sinusoïdale de fréquence donnée. La lumière se propage dans le vide, et dans les milieux transparents (air, eau, gaz, verre, etc...).
Équation universelle des ondes
Le graphique ci-dessous illustre ces deux notions. Longueur d'onde (ë) = Si l'onde met une seconde à parcourir la distance, la fréquence est alors (f) = 1 cycle par seconde (1 Hz).
Une source de lumière est dite monochromatique si le spectre de la lumière qu'elle émet ne présente qu'une seule raie, c'est-à-dire que la source de lumière monochromatique est caractérisée par une seule longueur d'onde dans le vide.
Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques (longueur d'onde 12,5 cm, fréquence 2.450 MHz) qui se situent entre les ondes radioélectriques et le rayonnement infrarouge. Un conducteur regroupe les ondes en un faisceau relativement homogène dirigé vers l'intérieur du four.
Spectre visible et lumineux
La lumière est un phénomène physique complexe. Il s'agit d'ondes électromagnétiques invisibles. Parmi toutes ces ondes, celles étant situées entre 380 à 780 nm (nm : nanomètre) sont « visibles ». Elles forment ainsi le spectre de la lumière.
Comme toute onde mécanique progressive, l'onde lumineuse se propage dans tout milieu matériel (solide, liquide ou gazeux). Mais, au contraire des ondes mécaniques, elles peuvent également se propager dans le vide (la lumière du soleil traverse le vide interstellaire avant de pénétrer dans l'atmosphère terrestre).
Depuis le 1er janvier 2014 l'Agence nationale des Fréquences (ANFR) propose de mesurer les ondes dans les foyers des particuliers. Un service entièrement gratuit. Pour cela, il suffit de remplir un formulaire de demande, téléchargeable sur le site internet Service-public.fr.
Une onde monochromatique, ou onde harmonique est une onde qui peut être décrite par une fonction sinusoïdale du temps. Sa densité spectrale d'énergie ne présente qu'une seule fréquence, qu'une seule longueur d'onde.
Modes de propagation
Onde progressive, qui se déplace dans le sens des x croissants. Les ondes stationnaires sont des ondes qui oscillent mais qui ne se propagent pas.
Le son, c'est une vibration de la matière. Or, les ondes radios sont des ondes électromagnétiques, de la même nature que la lumière, c'est à dire des perturbations des champs électrique et magnétique.
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).