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Chapitre 2 : Caractéristiques des ondes. 1)Ondes progressives 1.1. Définition SOS vidéo.

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1 Chapitre 2 : Caractéristiques des ondes

2 1)Ondes progressives 1.1. Définition SOS vidéo

3 t = 0 s :Un objet heurte la surface libre dun liquide au point S. S P S P Voir doc. 1.

4 Formation duneperturbation au point S qui devient le point source S. S P S P

5 La perturbationatteint le point P de la surface, qui comme un bouchon, se met à osciller au passage de cette perturbation. S P S P

6 La perturbationatteint le point P de la surface, qui comme un bouchon, se met à osciller au passage de cette perturbation. S P P P

7 SOS vidéo

8 SOS animation

9 Une onde progressive est le phénomène … Elle saccompagne dun … Pour les ondes mécaniques, la perturbation est …

10 Pour les ondes électromagnétiques, cest une perturbation des … Voir doc. 2.

11 Champ électrique. Champ magnétique. : longueur donde. Doc. 2 : Ondes électromagnétiques (polarisées).

12 M1M1 M2M2 t1t1 Doc. 3 : Retard et vitesse de propagation 1.2. Retard

13 M1M1 M2M2 t1t1 t2t2 Doc. 3 : Retard et vitesse de propagation 1.2. Retard

14 M1M1 M2M2 t1t1 t2t2 Doc. 3 : Retard et vitesse de propagation 1.2. Retard Le retard entre les points M 1 et M 2 est …

15 1.3. Vitesse de propagation v ou c Elle se détermine, pour un milieu homogène par … On lappelle aussi … M1M1 M2M2 t1t1 t2t2 M1M2M1M2

16 Exemples : v son = c onde electromagnétique =

17 1.4. Superposition dondes SOS vidéo

18 1.4. Superposition dondes Lors du croisement de deux ondes … SOS vidéo Voir doc. 4.

19 2) Les ondes progressives sinusoïdales 2.1. Définition Une onde progressive est périodique lorsque … Voir doc. 5.

20

21 Elle est qualifiée de sinusoïdale si, … Voir doc. 6.

22 On a alors : s(t) =

23 2.2. La double périodicité La périodicité temporelle La périodicité temporelle T est donc … La fréquence f correspond … On a donc : f = La période T et donc la fréquence f sont imposées …

24 Soit S la source dune onde transversale sinusoïdale de période temporelle T La double périodicité des ondes S 1T2T 3T4T5T

25 Soit S la source dune onde transversale sinusoïdale de période temporelle T La double périodicité des ondes S 1T2T 3T4T5T Soit M un point placé à la distance d de la source sur la direction de propagation de londe M d 1T2T 3T4T5T Le point M reproduit le mouvement de la source avec la même période T mais avec un retard < T

26 Soit S la source dune onde transversale sinusoïdale de période temporelle T La double périodicité des ondes S 1T2T 3T4T5T Déplaçons le point M jusquà ce que le retard soit égal à T M d 1T2T 3T4T Le point M vibre en phase avec la source. On appelle période spatiale ou longueur donde la distance qui sépare alors le point M de la source.

27 Soit S la source dune onde transversale sinusoïdale de période temporelle T La double périodicité des ondes S 1T2T 3T4T5T Tous les points situés à une distance de la source multiple de la longueur donde vibrent en phase avec un retard multiple de la période T M 1T2T 3T4T N 1T2T 3T P 1T2T

28 La périodicité spatiale La longueur donde (ou périodicité spatiale) est …

29 Relation entre période T, longueur donde et vitesse de propagation v Observation de 2 photos aux instants t 1 et t 2 :

30 M P M P PHOTO 1 à linstant t 1 V S

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32 M P M P PHOTO 2 à linstant t 2 V S Il semble que rien nai changé entre les deux instants. Les points M et P se retrouvent aux sommets des vaguelettes. La durée écoulée entre les deux clichés est donc égale à une période temporelle T du phénomène ondulatoire

33 Colorions, par la pensée, une vaguelette (on colorie « lénergie » !). On obtient aux instants t 1 et t 2 :

34 M P M P PHOTO 1 à linstant t 1 V S

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36 M P M P PHOTO 2 à linstant t 2 = t 1 + T V S La distance parcourue par une vaguelette entre ces deux clichés est égale à une longueur donde. On en déduit donc que la relation entre la périodicité temporelle T et la longueur donde (ou périodicité spatiale) est :

37 Ce que lon peut « voir » ici : Lien vers ondes circulaires

38 Exercice : Un diapason produit la note La 3 en vibrant à la fr é quence F de 440 Hz. 1.Quelle est la longueur d'onde de cette onde sonore produite dans l'air o ù la c é l é rit é du son est é gale à 340 m.s – 1. 2.quelles sont les distances s é parant deux couches d'air vibrant en phase ? La longueur donde est …

39 Remarque : Pour une onde électromagnétique visible, la couleur perçue est associée … Lorsquune onde change de milieu, la fréquence et la période …

40 FIN

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