Les ondes mécaniques progressives périodiques 672

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Chapitre 2 : Les ondes mécaniques progressives périodiques

I ? Le stroboscope

C’est une source lumineuse qui émet de bref éclair à intervalle de temps régulier. Il permet d’observer un mouvement vibratoire soit :

• Par immobilisation apparente, si la fréquence de l’éclair est la même que la fréquence de vibration.

• Au ralenti, dans le sens réel ou dans le sens inverse, si la fréquence de l’éclair est très peu différente de la fréquence vibratoire.

II ? Ondes progressives périodiques

Exemple : le long d’une corde

1. Situation expérimentale

• Observée à l’?il nu, la corde parait floue.

• En utilisant l’éclairage stroboscopique, nous pouvons immobiliser la corde. Elle a alors l’aspect d’une sinusoïde.

• Observons au ralentit : chaque point reproduit le mouvement de la source. Sur la corde, nous voyons des points qui ont exactement le même mouvement : ils vibrent en phase. Leur distance est appelée longueur d’onde ? notée ?.

2. Conclusion

Lorsque la source vibre, le mouvement de la source est périodique, et l’onde progresse le long de la corde. Il s’agit d’une onde progressive périodique. Cette onde présente une double périoditée temporelle T et spatiale ?.

On a la formule :
Deux points vont vibrer en phase si ils sont séparer d’une distance longueur d’onde, quelque soit k ? N.

Rappel : La fréquence est l’inverse de la période.

On a la formule :

III ? La diffraction des ondes

1. Diffraction par une fente

1. Observons sur la cuve à onde

La largeur de la fente est à l’ordre de grandeur de la longueur d’onde.

2. Conclusion

L’onde plane est transformée en onde circulaire se propageant derrière l’obstacle. On dit que l’onde est difractée, si la largeur de l’ouverture est du même ordre de grandeur que la longueur d’onde.

2. Propriétés de l’onde diffractée

L’onde diffractée a la même longueur d’onde et la même fréquence que l’onde incidente.