Une onde progressive est une perturbation d’une
grandeur physique qui se propage de proche en proche dans l’espace
et au cours du temps. Une onde transporte de l’énergie mais ne
déplace globalement pas de matière. Une onde est dite mécanique si elle
a besoin d’un milieu matériel pour se propager. Une onde est dite périodique si la
perturbation se reproduit à l’identique à intervalles de temps
réguliers.
Une onde est transversale si la direction de la
perturbation est perpendiculaire à la direction de propagation de
l’onde.
Une onde est longitudinale si le déplacement du
milieu est parallèle à la direction de propagation de l’onde.
Célérité d’une onde
La célérité d’une onde est sa vitesse de propagation. Dans un
milieu homogène à une dimension, une onde se propageant entre deux
points M1 et M2 avec un
retard τ a une célérité :
\[c = \frac{M_1M_2}{τ}\]
Avec :
M1M2 : distance
parcourue en m
τ : retard ou temps de propagation en s
c : célérité en m.s
Période temporelle
En un point donné du milieu de propagation, la plus petite durée
séparant deux états vibratoires identiques est appelée période
temporelle. Elle est notée T et se mesure en
secondes.
Longueur d’onde (ou
période spatiale)
La longueur d’onde (ou période spatiale) est la plus
petite longueur séparant deux états vibratoires identiques. Elle est
notée λ et se mesure en mètres.
On peut représenter une onde de deux manières :
on fige le temps et on regarde sa variation spatiale
on observe un point de l’espace et on regarde les variations de
la grandeur dans le temps.
Fréquence d’une onde
La fréquence f d’une onde périodique correspond au
nombre de fois ou la perturbation se répète à l’identique par
seconde. Elle s’exprime en Hertz (Hz) et on la calcule avec :
\[f = \frac{1}{T}\]
avec T : période temporelle en s
Relation
période spatiale et période temporelle
\[λ = c×T\]
Onde progressive
sinusoïdale
Une onde périodique de fréquence f est dite sinusoïdale
si la variation de la grandeur physique perturbée A est
proportionnelle à une fonction sinus telle que :
\[A(t) = A×\sin(\frac{2\pi×t}{T} +
Φ)\]
\[A(x) = A×\sin(\frac{2\pi×x}{λ} +
Φ')\]
Φ et Φ’ sont les phases à l’origine. On peut la déterminer en
observant la valeur de la grandeur à t = 0 s.
