Un petit exemple: la lumière se propage dans l'eau à la vitesse de 225 000 000 m/s. Si la fréquence d'une onde lumineuse est de 4 x 10 14 Hz, quelle sera la longueur d'onde du signal lumineux? La vitesse de propagation de la lumière exprimée en notation scientifique sera 2, 25 x 10 8 m/s. La fréquence de cette onde est quant à elle déjà exprimée en notation scientifique.. Ne modifiez pas la fréquence d'une onde changeant de milieu de propagation. Beaucoup de problèmes de physique impliquent une onde traversant la limite entre deux milieux ambiants (par exemple air et eau). Une erreur classique consiste à calculer une nouvelle fréquence. En fait, la fréquence de l'onde restera constante malgré le changement de milieu, l'élément qui changera sera la vitesse de propagation (qui est par essence différente d'un milieu à l'autre), d'où il résultera un changement de longueur d'onde [11]. Exemple de problème: une onde lumineuse de fréquence « f », de vitesse « v » et de longueur d'onde « λ » passe de l'air vers un milieu dont l'indice de réfraction est de 1, 5.
Les sites éducatifs de la NASA et du CNRS proposent de retenir l'intervalle [400 nm – 700 nm] Couleur Violet Indigo Bleu Vert Jaune Orange Rouge Longueur d'onde associée (en nm) 400 445 475 510 570 590 650 Tableau représentant les couleurs associées à leur longueur d'onde Si on définit la couleur par une longueur d'onde, la chaleur d'une lumière se définit par des degrés Kelvin Tout au long du spectre de la lumière visible, du rouge au violet, la longueur d'onde diminue progressivement. A retenir: une onde électromagnétique est une onde dont le résultat est la vibration couplée d'un champ électrique et d'un champ magnétique variables dans le temps. Elle se propage dans les milieux matériels et immatériels. Longueurs d'onde des autres rayonnements électromagnétiques En dehors de la lumière visible que peut détecter l'œil humain il existe d'autres rayonnements électromagnétiques invisibles mais qu'il est possible de détecter. Les rayonnements d'une longueur d'onde inférieure à celle de la lumière violette (inférieure à 400 nm) correspondent aux ultraviolets.
Dans le système international (SI), elle se note en mètre (m). Pour rappel, 1 nm = 10 -9 m Relation entre période temporelle et longueur d'onde Il existe un lien entre la période temporelle et la longueur d'onde.
Plus précisément la longueur d' onde est la distance qui sépare deux points successifs en phases, c'est à dire dans le même état vibratoire (la valeur de la déformation ainsi que le sens dans lequel elle évolue sont identiques). La longueur d' onde correspond aussi à la distance sur laquelle se propage la perturbation pendant une durée d'une période. Relation entre longueur d'onde période et fréquence La distance de propagation d'une onde est donnée par la relation: Si la durée Δt correspond à une période (T) alors distance de propagation correspond à la longueur d' onde λ par conséquent: λ = v x T Etant donné que alors la longueur d' onde peut aussi être exprimée en fonction de la fréquence: Ondes sinusoïdales Une onde mécanique progressive périodique est sinusoïdale si la grandeur physique qui caractérise la perturbation varie en suivant une fonction sinusoïdale.
On a représenté l'amplitude a d'une onde en fonction de l'abscisse x sur le graphique ci-dessous. Quelle est la valeur de la longueur d'onde? La longueur d'onde vaut: \lambda = 2 \mu m. La longueur d'onde vaut: \lambda = 1 \mu m. La longueur d'onde vaut: \lambda = 0{, }5 \mu m. La longueur d'onde vaut: \lambda = 4 \mu m. On a représenté l'amplitude a d'une onde en fonction de l'abscisse x sur le graphique ci-dessous. Quelle est la valeur de la longueur d'onde? 6 mm 1 mm 330 \mu m 6, 5. 10 −4 m On a représenté l'amplitude a d'une onde en fonction de l'abscisse x sur le graphique ci-dessous. Quelle est la valeur de la longueur d'onde? 4 m 4 cm 2 m 2 cm On a représenté l'amplitude a d'une onde en fonction de l'abscisse x sur le graphique ci-dessous. Quelle est la valeur de la longueur d'onde? 6, 4 km 32 km 8, 7 km 26 km On a représenté l'amplitude a d'une onde en fonction de l'abscisse x sur le graphique ci-dessous. Quelle est la valeur de la longueur d'onde? 3, 4 mm 3, 4 nm 340 \mu m 4, 25 nm On a représenté l'amplitude a d'une onde en fonction de l'abscisse x sur le graphique ci-dessous.
Cette propriété est liée à leur nature: puisqu'elles correspondent à la propagation d'une déformation, il ne peut pas y avoir de déformation sans matière. L'observation d'une onde progressive peut donner l'illusion d'un déplacement de matière mais chaque perturbation se forme en point différent de la précédente et se fait à partir d'une matière différente. La perturbation qui se propage dans milieu matériel ne provoque qu'un déplacement temporaire de la matière qui retrouve son emplacement initial lorsque la perturbation disparaît. Par conséquent, une onde progressive ne s'accompagne pas d'un transport de matière. Pour simplifier on pourrait dire que la matière ne suit pas le trajet de la perturbation. Par contre lorsque la perturbation qui se propage au sein de la matière modifie (temporairement aussi) l' énergie mécanique de celle-ci et donc: Une onde progressive s'accompagne d'une transmission d' énergie. Voir cours Les ondes Le retard Notation: τ (lettre grecque tau minuscule) Unité: seconde (s) Si deux points M 1 et M 2 sont atteints successivement par une perturbation respectivement aux temps t 1 et t 2 alors le retard entre ces points correspond à la durée τ = t 2 – t 1 Un retard est donc toujours exprimé entre deux points par lesquels « passe » une onde.
On doit exprimer la période temporelle calculée avec le même nombre de chiffres significatifs que le temps t mesuré, soit ici 2: le résultat est donc correctement écrit. T=0{, }020 s