Le mode de propagation
Les ondes peuvent se propager de manière transversale ou longitudinale.
Les ondes transversales.
Une onde transversale peut être schématisée en prenant comme exemple la mer. Sur le schéma ci-dessous, on observe une déformation de l’eau qui se propage en forme de « vagues » horizontalement.
On dit que le mouvement est transversal car le niveau de la mer perturbé par l’onde forme une vague qui monte et qui descend, et ce perpendiculairement à la trajectoire horizontale de la vague.
Les ondes longitudinales.
Une onde longitudinale contrairement aux ondes transversales se propage parallèlement au milieu, dans un mouvement de compression et d’étirement.La déformation du milieu s’opère dans le même sens que la propagation.
Constat intéressant : Certains animaux ont adopté un mouvement d’onde.
Dans la nature, on retrouve chez certains animaux et insectes des déplacements similaires à celui des ondes.
Le serpent par exemple se déplace comme une onde transversale (son corps ondule perpendiculairement à la trajectoire qu’il suit).
Le lombric quant à lui a adopté un déplacement en forme d’onde longitudinale, son corps se compresse et s’étire parallèlement à la trajectoire qu’il suit.
L’amplitude
L’amplitude (A) d’une onde correspond à l’écart maximal par rapport à la positon « médiane », qui peut être aussi la valeur moyenne si la variation est symétrique. L’amplitude dépend de l’énergie transmise par une onde ; plus la quantité d’énergie transmise par une onde est grande, plus l’amplitude est grande.
Voici un schéma qui montre à quoi correspond l’amplitude d’une onde dans le cas où l’onde est transversale.
La période
Les ondes sont des phénomènes périodiques, c’est à dire que les ondulations se répètent au bout d’un intervalle de temps régulier. La période (T) correspond à la durée nécessaire pour faire un cycle complet.
La fréquence
La fréquence (f) correspond au nombre de périodes ou de cycles effectués en 1 seconde, l’unité de mesure est le Hertz (Hz). Pour le calcul de la fréquence, les scientifiques ont établi la relation suivante : f = 1 / T avec f = fréquence en Hertz (Hz) et T = la période en secondes
La longueur d’onde
La longueur d’onde notée λ , est la longueur qui correspond à un cycle complet de l’onde, dans le cas d’une onde transversale, il s’agit de la distance entre deux points situés sur deux hauteurs ou deux creux.
Pour ce qui est du cas d’une onde longitudinale, la longueur d’un cycle correspond à la distance qui inclut une zone de compression et d’étirement.
Vitesse ou célérité d’une onde
La célérité d’une onde équivaut à la « vitesse » à laquelle elle se propage, c’est à dire la distance parcourue par l’onde en une seconde.
Le calcul de la célérité d’une onde se fait à l’aide de la relation suivante :
C = f * λ
C = vitesse de l’onde en m/s, f = fréquence de l’onde en Hertz (Hz) et λ = la longueur d’onde en mètre
TPE - Les Ondes Électromagnétiques 