Activité Documentaire – Le phénomène de Diffraction
DOC 1 – Les « ondelettes » de Christian Huygens (1629-1695)
Imaginons la propagation d'une onde périodique émise par un point source S dans un milieu homogène sans limitation spatiale. Sur la figure 1 ci-dessous, on a représenté les 4 premiers fronts d'onde générés par la source S. Suspendons le temps à l'apparition du front rouge (le plus avancé).
Pour expliquer la propagation de l’onde, Huygens fit en 1678 cette hypothèse que chaque point d’un front d'onde se comporte à son tour comme une source, émettant dans toutes les directions de l'espace environnant.

S

Figure 1

Figure 2

Sont représentées sur la figure 2 ci-dessus, sous forme des petits cercles, quelques-unes de ces ondes, émises par quelques-uns des points du front d'onde rouge précédent. On les appelle les "ondelettes de
Huygens".
En fait, ces ondelettes interfèrent entre-elles : leurs intensités s'ajoutent ou se retranchent en tous points de l'espace selon qu’elles sont en phase ou en opposition de phase. Huygens démontre que, mathématiquement, elles équivalent à une onde sphérique unique : l'enveloppe bleue signalée ci-dessus
(fig 2). Cette enveloppe, d'après Huygens, se déplace comme se seraient déplacés les fronts d'onde provenant directement de la source centrale S.

DOC 2 – Lorsqu’une onde rencontre un obstacle…
Sur un site touristique du Portugal, on peut lire les renseignements suivants :
Sao Martinho do Porto est une petite bourgade située dans l’ouest portugais, face à l’océan Atlantique.
Avec une superficie de 15 km2 et une population de 2644 habitants, la paroisse possède une densité de
176 habitants au kilomètre carré.
La ville a notamment la propriété d'être située le long d’une baie semi-circulaire d'environ 700 mètres de rayon, possédant une ouverture de moins de 200 mètres de large (entre deux caps) sur l'Atlantique.
Lorsque la houle vient de l'ouest, la surface de l'eau est le siège d'un phénomène de