Cours TSTL les ondes mécaniques périodiques Les ondes ...

5. Longueur d’onde d’une onde sinusoïdale.
onde_progressive_tranversalle_corde_double_periodicite.swf
onde_progressive_longitudinale_ressort_double_periodicite.swf
La distance qui sépare deux motifs identiques de l’onde sinusoïdale est appelée longueur d’onde
elle s’exprime en mètre.
Faisons quelques mesures sur l’animation.
onde_corde.swf
Grâce aux curseurs mesurons 4 longueurs d’onde pour en déduire
4=44-2=42cm donc =10.5cm=0.105m
Grâce au chronomètre mesurons 4 périodes temporelles
4T=14.21s donc T=3.55s
Définition : La longueur d’onde est la distance parcourue par l’onde pendant une période
temporelle. =vT=v/f
Nous pouvons trouver la célérité de l’onde de l’animation : v=/T donc v=0.105/3.55=29.6 10-3 ms -1
Remarque importante : deux points du milieu séparés par une longueur d’onde ou un multiple sont
en phase, leurs mouvements sont identiques.
Application : la célérité du son dans l’air à 20°C est de 331m/s, les ondes sonores audibles vont de
20Hz à 20kHz. Quelles sont les valeurs extrêmes des longueurs d’ondes audibles.
Pour f= 20Hz 16,55m et 0,01655m pour 20kHz
6. La dispersion
La célérité du son dans l’air ne dépend que des caractéristique de l’air (pression, température) ; elle
est donc la même pour toutes les longueurs d’ondes, on dit que le milieu n’est pas dispersif.
La célérité d’une onde à la surface de l’eau dépend de sa fréquence on dit que le milieu est dispersif
et que les ondes subissent un phénomène de dispersion.
7. La diffraction
Lorsqu’une onde mécanique traverse une ouverture, dont la dimension est du même ordre de
grandeur que l’onde, ou franchit un obstacle il apparait le phénomène de diffraction. La longueur
d’onde ne change pas au cours de la diffraction.
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