Les ondes et caractéristiques

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Julie,TS svt

Les ondes et caractéristiques

Message par Julie,TS svt » mer. 7 mars 2012 16:35

Bonjour,
je voulais savoir Pourquoi dit on qu'une longueur d'onde n'est pas caractéristique d'une onde? Pourtant on parle de la périodicité Spatiale.
Et sachant que la célérité d'une onde mécanique une caractéristique du milieu de propagation de l'onde, comment peut-on conclure à partir de la formule v = λ/T que lorsque que le milieu change , la vitesse varie donc la longueur d'onde et la période ne varient pas? n'y a - t-il pas une erreur dans ce raisonnement?

Merci d'avance de votre réponse.
SoS(29)
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Re: Les ondes et caractéristiques

Message par SoS(29) » mer. 7 mars 2012 17:18

Bonjour.
je voulais savoir Pourquoi dit on qu'une longueur d'onde n'est pas caractéristique d'une onde? Pourtant on parle de la périodicité Spatiale.
Et sachant que la célérité d'une onde mécanique une caractéristique du milieu de propagation de l'onde, comment peut-on conclure à partir de la formule v = λ/T que lorsque que le milieu change , la vitesse varie donc la longueur d'onde et la période ne varient pas? n'y a - t-il pas une erreur dans ce raisonnement?
La célérité d'une onde dépend du milieu dans lequel elle se propage. Quelques exemples :
La lumière, onde électromagnétique, la célérité vaut environ 300000 km/s, mais environ 200000 km/s dans le verre.
Pour le son, onde mécanique, la célérité vaut à 15°C 340 m/s dans l'air et est beaucoup plus élevée dans l'hélium.
Ce qui, comme vous l'avez constaté, entraine que la longueur d'onde change. Donc il est gênant d'utiliser la longueur d'onde comme grandeur caractéristique alors qu'elle ne dépends pas que de l'onde, mais aussi du milieu de propagation.
La fréquence, (ou la période) est une caractéristique de l'onde, elle ne dépend que de l'onde et pas du milieu ou d'un autre paramètre.
Pour pouvoir caractériser une onde par sa longueur d'onde il faut préciser le milieu dans lequel elle se propage (ainsi que ses caractéristiques par exemples température, pression pour le son) et étudier toutes les ondes de même nature (son, lumières) dans ce même milieu.
Donc il faut de dire que la longueur d'onde ne varie pas en fonction du milieu.
Au sujet de la double périodicité [périodicité temporelle (période T) et spatiale (longueur d'onde λ)], elle n'implique pas que ces deux grandeurs ne dépendent pas du milieu de propagation, c'est d'ailleurs la conviction qu'il fallait que cela le soit qui vous amené à cette erreur d'interprétation.
Etes-vous convaincu ?
Julie, TS svt

Re: Les ondes et caractéristiques

Message par Julie, TS svt » mer. 7 mars 2012 17:41

Merci beaucoup de votre réponse qui est très claire.
Si je reprend la formule v=λ/T, lorsque la vitesse augmente, la longueur d'onde λ qui dépend de la vitesse augmente par contre la période T ne varie pas?

la longueur 'onde dépend de la vitesse qui elle-même dépend du milieu de propagation, c'est ça?
SoS(29)
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Re: Les ondes et caractéristiques

Message par SoS(29) » mer. 7 mars 2012 17:50

Exact.
J eme permet de corriger une faute de frappe (enfin j'espère).
Dans les post précédent j'ai écris :
Donc il faut de dire que la longueur d'onde ne varie pas en fonction du milieu.
C'est plutôt : Donc il est faux de dire que longueur d'onde ne varie pas en fonction du milieu.
Julie TS svt

Re: Les ondes et caractéristiques

Message par Julie TS svt » mer. 7 mars 2012 18:05

Merci Beaucoup!
Pourriez-vous m'éclaircir un dernier point?
Dans le cours on a écrit:" on dit qu'un milieu est dispersif lorsque le célérité d'une onde sonore dans le milieu dépends de la fréquence".
est-ce juste pour les ondes sonores? pourriez-vous me donner un exemple concret? Et est -ce qu'il faut connaître les milieux dispersifs ou le démontrer à partir des expériences en faisant varier la fréquence)?
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Re: Les ondes et caractéristiques

Message par SoS(29) » mer. 7 mars 2012 18:17

Un milieu dispersif est effectivement dans lequel la célérité de l'onde dépend de sa fréquence.
Un exemple illustrant parfaitement est le milieu verre pour l'onde lumineuse : un morceau de verre taille en forme de prisme permet de d'obtenir le spectre de la lumière qui le traverse ; ceci parce que lorsque le rayon lumineux traverse le prisme il subit un réfraction (une déviation) dont l'angle dépend de la fréquence (donc de la couleur de la lumière) sachant que l'angle de la réfraction dépend de l'indice du milieu qui lui même dépend de la célérité, on observe donc dans la décomposition de la lumière une conséquence de ce que le verre est un milieu dispersif.
Heureusement, l'air n'est pas un milieu très dispersif pour la lumière ni d'ailleurs pour le son : donc quelle soit la fréquence de l'onde, la célérité est la même.
Julie TS svt

Re: Les ondes et caractéristiques

Message par Julie TS svt » mer. 7 mars 2012 18:23

Merci beaucoup de vos réponses claires et de votre patience!
SoS(29)
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Re: Les ondes et caractéristiques

Message par SoS(29) » mer. 7 mars 2012 18:26

Merci.
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