onde. n.f., forme que revêt une grandeur physique qui se propage. De façon générale, lorsqu'un milieu physique (solide, fluide, espace) est modifié localement, il réagit à cette modification par une déformation qui se propage de proche en proche : ainsi, la surface d'un lac, déformée par la chute d'une pierre, transmet aux points environnant l'impact une déformation sous forme d'une série d'ondes de surface concentriques, qui progressent en s'éloignant uniformément du point initial. L'ensemble de ces rides concentriques constitue un train d'ondes caractérisé en chaque point par une amplitude, c'est-à-dire la différence de hauteur entre la crête et le creux de l'ondulation, une longueur d'onde, distance entre deux crêtes voisines, une direction et une vitesse de propagation. Conditions générales de propagation. Pour qu'un milieu puisse servir de support à une onde, les grandeurs physiques qui le caractérisent doivent être liées entre elles de telle sorte que toute modification de l'une entraîne une modification proportionnelle de l'autre. Il en est ainsi dans les fluides homogènes, où la pression en un point et la vitesse des particules du fluide satisfont à de telles relations. Dans ces conditions, on peut écrire pour ces grandeurs caractéristiques une relation locale entre une variation au cours du temps (exprimée par une dérivée par rapport au temps) et un déplacement dans l'espace (exprimé par une dérivée par rapport aux coordonnées d'espace). Une telle relation, qui porte le nom d'équation d'onde, s'écrit, pour une grandeur G : Le symbole Ñ 2 représente l'opérateur laplacien et la constante c caractéristique du milieu est la célérité de l'onde. Caractérisation des ondes. Comme pour toute équation aux dérivées partielles, la forme de la solution de l'équation d'onde dépend des conditions initiales : nature, localisation et durée de l'ébranlement ayant donné naissance à l'onde. Par exemple, un ébranlement ponctuel dans un milieu à trois dimensions isotrope (dans lequel toutes les directions sont équivalentes) donne naissance à des ondes sphériques. L'onde plane, dans laquelle tous les points d'un même plan sont dans le même état de déplacement au même instant, constitue une solution importante de l'équation d'onde, surtout sous la forme de l'onde plane sinusoïdale : Cette expression est celle d'une onde plane d'amplitude G0 se propageant dans la direction de l'axe Ox ; w représente la pulsation de l'onde, reliée à sa fréquence f par w = 2Yf, et ^, sa longueur d'onde ; ^ et f sont liées à la célérité c par c = ^f. Lorsque la célérité varie avec la fréquence, le milieu est dit dispersif : c'est le cas pour la lumière dans l'eau, ce qui donne naissance à l'arc-en-ciel. La plupart des ondes transportent avec elles de l'énergie ; si le milieu de propagation absorbe une fraction de cette énergie, l'onde subit une atténuation. Différents types d'ondes. Lorsque la grandeur qui se propage a un caractère vectoriel, on caractérise l'onde par l'orientation de ce vecteur par rapport à la direction de propagation : dans une onde longitudinale, le vecteur est orienté selon la propagation ; c'est le cas pour les ondes acoustiques dans un fluide, où la variation de vitesse due à l'onde se produit dans le sens de la propagation. Dans les ondes transversales, le vecteur de la grandeur qui se propage est perpendiculaire à la direction de propagation : les vecteurs champ électrique et champ magnétique des ondes électromagnétiques sont tous deux perpendiculaires à la direction de propagation. Quand le vecteur champ électrique a la même direction en tout point de l'onde, celle-ci est dite polarisée. Il arrive qu'une même onde puisse se propager dans différents milieux où la vitesse de propagation n'est pas la même. C'est le cas de la lumière, qui se propage dans le vide, l'air, l'eau, le verre... Au passage d'un milieu à l'autre, une partie de l'onde est réfléchie vers l'arrière, le reste étant transmis. Le coefficient de réflexion à l'interface dépend des vitesses dans les deux milieux, ainsi que des angles que font l'onde incidente et l'onde transmise avec la normale à l'interface. Lors d'une réflexion totale, l'intégralité de l'onde est réfléchie. Le phénomène d'interférence entre onde incidente et onde réfléchie se traduit par l'existence d'une onde stationnaire caractérisée par l'alternance dans l'espace de zones immobiles d'amplitudes maximale (les ventres) et minimale (les noeuds) d'oscillation. Complétez votre recherche en consultant : Les livres onde - propagation d'une onde mécanique dans un cristal, page 3572, volume 7 onde - sillage d'un bateau, page 3572, volume 7 onde - interférences à la surface d'un liquide, page 3572, volume 7 Des ondes de nature différente. La liste des grandeurs physiques susceptibles de se propager sous forme d'ondes est très vaste ; les ondes qui nous concernent directement sont les ondes acoustiques, qui se traduisent par un déplacement mécanique des molécules d'air, et les ondes électromagnétiques (lumineuses et radioélectriques), qui n'ont besoin d'aucun support matériel pour se propager. Les ondes gravitationnelles, qui correspondent à la propagation de fluctuations du champ de gravitation, bien qu'activement recherchées, n'ont pas encore été observées. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats couleur - La perception de la couleur Les médias onde - radiations électromagnétiques Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats acoustique amplitude champ - 2.PHYSIQUE détection diffraction fréquence interféromètre interférométrie lumière Michelson Albert Abraham océanographie - L'eau de mer et les mouvements de la mer - Les vagues ondes gravitationnelles ondulatoire (mécanique) période - 1.PHYSIQUE photon pulsar rayonnement - Classification des rayonnements rayonnement - Le rayonnement électromagnétique rayonnement - Le rayonnement électromagnétique - Introduction réflexion - 1.OPTIQUE réfraction relativité son sonar supernova Les livres interférence, page 2542, volume 5 interféromètre, page 2543, volume 5
