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CHAP10: LES ONDES. 1 Ondes : Phénomènes périodiques 1.1 Définition: Une onde est une perturbation qui se propage sans transport de matière Cest un phénomène.

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1 CHAP10: LES ONDES

2 1 Ondes : Phénomènes périodiques 1.1 Définition: Une onde est une perturbation qui se propage sans transport de matière Cest un phénomène périodique: Il se reproduit identique à lui-même à intervalles de temps égaux. 1.3 Mesures électriques: Exemple : Les ondes sonores Une onde sonore est une perturbation de la pression qui se propage dans un milieu matériel ( généralement de lair). Cest un phénomène périodique:

3 a)Tension maximale S = 10mV/div Umax= 3 x 10=30mV b) Période b = 1ms/div T=4.5 x 1 x10 -3 =4.5 x s

4 c)Fréquence

5 Umax : Tension maximale (V) écart entre la valeur maximale et la référence (0V) : Se mesure sur laxe vertical T : période(s) durée dun motif F : Fréquence en Hertz (Hz) : nombre de motifs par seconde

6 d) Longueur donde Distance parcourue par londe pendant une période est se note et sexprime en m Fréquence en hertz ( Hz) Vitesse du son dans le milieu en mètre par seconde( m.s -1 ) Période de londe en seconde (s) Longueur donde en mètre ( m)

7 les ondes sonores ont des fréquences comprises entre 20 Hz et 20000Hz les ultrasons ont des fréquences supérieures à 20 kHz 2.1 Vitesse du son : Le son se propage dans les milieux matériels, il ne se propage pas dans le vide. Dans lair le son se propage à la vitesse v= 340m.s -1 Dans leau le son se propage à la vitesse v=1500 m.s Ondes sonores et ultrasonores 2.2 Fréquences:

8 3 Ondes ultrasonores et échographie 3.1 Définition: Une onde ultrasonore a une fréquence supérieure à 20 kHz Léchographie utilise la technique de lecho, les ondes ultrasonores sont réfléchies par un obstacle non absorbant. Connaissant la vitesse du son dans le milieu, on peut mesurer une distance en mesurant un temps 3.2 Mesures : D : Distance parcourue par la salve (aller-retour) (m) V : vitesse du son (m.s -1 ) : durée de laller et retour dune salve (s) d: Distance à lobstacle (m)

9 4Ondes électromagnétiques Une onde électromagnétique correspond à la propagation simultanée dun champ électrique et magnétique. Une onde électromagnétique peut se propager dans le vide à la vitesse de 3x10 8 m/s 4.1 Définition: 4.2 Classement des ondes électromagnétiques: Longueur donde en m

10 Décomposition du rayonnement Le rayonnement électromagnétique peut être décomposé dans ces différentes composantes, on parle de radiations électromagnétiques : Chaque composante du rayonnement électromagnétique est caractérisée par un domaine de longueur donde : longueur donde : nm Rayons gamma( ) Rayons X Ultra- violets UV Visible Infra- rouges( IR) 10 8 Ondes hertziennes

11 5 Réflexion totale des ondes électromagnétiques fibroscopie

12 Loi de Descartes Où n 1 et n 2 sont les indices de réfraction respectifs du milieu 1 et du milieu 2 nantes.fr/physique/perso/gtulloue/optiqueGeo/dioptres/dioptre_plan.html Sin i 1 n2n2 × × n1n1 Sin i 2 =

13 Indice dun dioptre Où n 1 et n 2 sont les indices de réfraction respectifs du milieu 1 et du milieu 2 nantes.fr/physique/perso/gtulloue/optiqueGeo/dioptres/dioptre_plan.html =

14 Nouvelle expression de la loi de Descartes Où n est lindice du dioptre nantes.fr/physique/perso/gtulloue/optiqueGeo/dioptres/dioptre_plan.html = Sin i 1 Sin i 2 n ×

15 Le milieu 2 est plus réfringent que le milieu 1 nantes.fr/physique/perso/gtulloue/optiqueGeo/dioptres/dioptre_plan.html > n2n2 i1i1 n1n1 n > 1 > i2i2 Il ny a pas de réflexion totale

16 Dioptre plexiglas- air Normale au dioptre Milieu 1 : plexiglas n 1 = 1.5 Milieu 2 : air n 2 = 1 i1i1 i2i2 La réflexion totale

17 Le milieu 2 est moins réfringent que le milieu 1 nantes.fr/physique/perso/gtulloue/optiqueGeo/dioptres/dioptre_plan.html < n2n2 i1i1 n1n1 n < 1 < i2i2 Le rayon réfracté s écarte de la normale le phénomène de réflexion totale se produit dès que i 2 = 90°

18 Dioptre plexiglas- air Normale au dioptre Milieu 1 : plexiglas n 1 = 1.5 Milieu 2 : air n 2 = 1 i 2 = 90 ° Angle limite

19 Il ya réflexion totale dès que langle de réfraction est égal à 90° langle dincidence i 1 est dans ce cas langle limite or et donc

20 Le milieu 2 est moins réfringent que le milieu 1 alors donc Or donc comme la fonction sinus est croissante alors Le rayon réfracté sécarte de la normale Le phénomène de réflexion totale se produit dès que r = 90°


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