ONDES (définition)

-ondes (définition)

Une onde n'est pas une grandeur. C'est seulement la représentation d'un champ de perturbations affectant un milieu, quand un point de celui-ci a été atteint par un jet d'énergie (par exemple un choc, une réception de particule, une traction mécanique, etc....)

Cette perturbation initiale crée 2 phénomènes:

UNE RÉACTION MULTIDIRECTIONNELLE du MILIEU ENVERS la PERTURBATION

Il y a action et réaction sur les structures voisines de la perturbation incidente, qui vont être poussées (écrasées), mais qui vont réagir en retour (en fonction de leur élasticité) envers le choc >> cela va créer des secousses (en aller-retours successifs, en fonction de la compacité du milieu)

Il y a donc création d'oscillation (dite vibration si elle est de haute fréquence).

En général cette oscillation est de nature périodique (plus ou moins régulière) Elle est évidemment multidirectionnelle et identique en tous sens si le milieu est isotrope (elle sera différenciée si le milieu est anisotrope).

Au cours du temps,elle sera amortie en fonction des frottements et obstacles néfastes à son expansion.

Ce premier constat de la création d'une onde concerne des phénomènes géométrico-temporels -souvent visibles- (il y a déformation évolutive du milieu ayant subi le traumatisme du choc énergétique >>> des vagues, des mouvements de déformation...)

 

UNE TRANSMISSION d'ÉNERGIE AUX ÉLÉMENTS VOISINS de l'IMPACT

De proche en proche, il y a création d'un transfert de l'énergie apportée par le choc initial

Cela se fait également de façon plus ou moins durable, en fonction des pertes dans la transmission ultérieure des transferts énergétiques ainsi déclenchés.

 

L'ENSEMBLE des 2 PHÉNOMÈNES CI-DESSUS

c'est à dire modification du milieu et transfert d'énergie, issus de la perturbation périodique est dénommé ONDE

C'est donc à la fois le constat (depuis les environs du choc énergétique) de l'évolution des diverses parties de la structure de l'oscillation générée et le transfert de l'énergie originelle vers d'autres lieux (éventuellement très lointains)

Cela intéresse les 3 dimensions géométriques de l'espace (sauf que dans certains cas restrictifs, il n'y aura que 2 degrés de liberté, d'où une onde plane, ou même un degré de liberté, d'où onde linéique)

Exemple d'une pierre jetée dans l'eau >>> il y a une partie de l'onde créée sur la surface de l'eau (cercles visibles), une autre partie distribuée dans la profondeur de l'eau (moins visible) et une troisième partie transmise dans l'air (très peu visible sauf cas spéciaux)

L'onde n'est pas une grandeur concrète, c'est (tel un spectre) la représentation d'un groupe de manifestations d'un phénomène, lui-même initié par une arrivée d'énergie perturbatrice .

Les chapitres d'études des phénomènes périodiques (ondes) seront donc :

-la création de l'onde, avec les diverses définitions de son état (amplitude, célérité, équationfonction, fréquence, front, longueur, NOMBRE, phase, période, quadrivecteur, vitesse)

-les types d'ondes en fonction de la nature de leur création et des milieux où elles apparaissent et se propagent

-l'évolution des ondes selon les incidences des obstacles rencontrés (freinage, amortissement, frottement....) ou de pérennité (répétition d'insertion d'énergie, ou par résonance, par feed-back...) voire des superpositions, de la dispersion, des interférences avec d'autres ondes ambiantes....

-leur rôle énergétique (puisqu'elles transmettent de l'énergie et non de la matière)

-fréquence d’onde

ν = v / l = ω / θ = E / h

mêmes notations que ci-dessus, et en outre:

ν(Hz)= fréquence >> rappelons les ordres de grandeur de n(en Hz)

104(radio) 1014(lumière visible) 1020 (rayons g)--

ω(rad/s)= vitesse angulaire (dite aussi fréquence angulaire)

θ(rad)= angle de rotation -vaut 2p rad si l’on est en système d’unités S.I.+

E(J)= énergie

h(J-s)= action(constante de Planck = 6,62606876.10-34 J-s)

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