1re B et C

7 Ondes et lumière

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Chapitre 7: Ondes et lumière
1. Propagation d’une onde mécanique
a) Signal et onde
Un signal mécanique est une déformation de courte durée d’un milieu élastique. Cette déformation ne reste pas localisée à l’endroit où elle est produite, mais elle se déplace dans le milieu élastique: elle se propage. Après le passage du signal le milieu reprend son état initial.
Le point de départ du signal est la source; la direction et le sens dans lesquels il se déplace constituent la direction et le sens de propagation.

Si, lors du passage de la déformation, les différents points du milieu se déplacent perpendiculairement à la direction de propagation, la déformation est un signal transversal.
Si, lors du passage de la déformation, les différents points du milieu se déplacent dans la direction de propagation, la déformation est un signal longitudinal.
Une onde est une série de signaux qui se suivent à des intervalles de temps réguliers; elle peut être transversale ou longitudinale.
Exemples :
 Ondes transversales : Ondes à la surface d’un liquide, ondes séismiques, cordes des instruments de musique, …, ondes électromagnétiques (ne nécessitent pas de milieu matériel) 

Ondes longitudinales : ondes sonores, ondes séismiques,…

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b) Célérité
On appelle célérité c la vitesse de propagation d’un signal ou d’une onde.

Propriétés:
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Nous ne traiterons que des cas où la célérité ne dépend pas de la forme du signal.

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Dans un milieu homogène donné la célérité est constante.

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Pour atteindre le point M, l’onde met un temps t tel que OM = x = ct.
Le point M reproduit le mouvement de la source S avec un retard x t  c Le mouvement de M à la date t est identique au mouvement de S à la date (t  t).

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Dans un milieu homogène à 2 ou 3 dimensions, la célérité est la même dans toutes les directions. *

La célérité dépend de la nature et de l’état