📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Une onde est dite périodique si elle se reproduit identique à elle-même à intervalles de temps réguliers, appelés période temporelle ($T$).
- Périodicité temporelle ($T$) : C'est la durée minimale au bout de laquelle un point du milieu de propagation retrouve le même état de mouvement. Unité : seconde ($s$).
- Périodicité spatiale ($\lambda$) : Appelée longueur d'onde, c'est la distance parcourue par l'onde pendant une période $T$. Unité : mètre ($m$).
- Relation fondamentale : $v = \frac{\lambda}{T} = \lambda \cdot f$, avec $f = \frac{1}{T}$ (fréquence en Hertz, $Hz$).
- Double périodicité : L'onde est périodique dans le temps (en un point donné) et dans l'espace (à un instant donné).
- Milieu dispersif : Un milieu est dispersif si la célérité de l'onde dépend de sa fréquence.
Méthodes à maîtriser
- Lire un graphique : Savoir identifier $T$ sur un oscillogramme (axe des temps) et $\lambda$ sur une représentation spatiale (axe des distances).
- Calculer la célérité : Utiliser $v = \lambda \cdot f$. Attention aux unités (convertir les $ms$ en $s$ et les $cm$ en $m$).
- Déterminer le retard temporel ($\tau$) : Pour deux points $M$ et $M'$ distants de $d$, $\tau = \frac{d}{v}$. Si les points sont en phase, $\tau = k \cdot T$.
Exemples corrigés
- Calcul de célérité : Une onde a une fréquence $f = 50 , Hz$ et une longueur d'onde $\lambda = 2 , cm$. $v = \lambda \cdot f = 0,02 , m \times 50 , Hz = 1 , m/s$.
- Condition de phase : Deux points distants de $d = 5 , cm$ avec $\lambda = 2 , cm$. Sont-ils en phase ? $\frac{d}{\lambda} = \frac{5}{2} = 2,5$. Comme ce n'est pas un entier, ils ne sont pas en phase.
Erreurs fréquentes
- Confondre la période $T$ (temps) et la longueur d'onde $\lambda$ (distance).
- Oublier les conversions d'unités (ex: $cm$ vers $m$ ou $ms$ vers $s$).
- Croire que la célérité dépend de l'amplitude de l'onde (elle dépend du milieu).