Les ondes : Propagation d une perturbation dans l espace et dans le temps

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1 Les ondes : Propagation d une perturbation dans l espace et dans le temps Caméra Ondes matérielles : Nécessitent un milieu de propagation Ondes électromagnétiques : Ne nécessitent pas forcément de milieu de propagation (Ex : vide) Ondes longitudinales : Créée par une perturbation PARALLELE à la direction de propagation Ondes transversales : Créée par une perturbation PERPENDICULAIRE à la direction de propagation Ondes transversales : Créée par une perturbation PERPENDICULAIRE à la direction de propagation Ondes sonores et ultrasonores Ondes sismiques, tsunami Ondes dans une corde de guitare Vague à la surface de l eau gamma et cosmique X ultraviolets UV Lumière visible Infrarouges IR Micro - ondes Ondes radio Echographie, écholocalisation, SONAR Sismologie, vulcanologie Musique, construction mécanique Hydrologie, fluidique, météorologie Astrophysique, étude de l univers, scintigraphie, radioactivité Radiologie, scanner Lampe, stérilisation, bronzage, spectroscopie fibroscopie, vision Chauffage, caméra, thermographie IR, guidage, communication Radars, fours, téléphones, TV, internet, IRM, transmission satellite, radio Vitesse ou célérité v : vitesse de propagation de l onde Fréquence f : nombre de période T en une seconde Période T : C est la plus petite durée d un phénomène qui se répète Longueur d onde λ : C est la distance parcourue par l onde en une période T

2 Les ultrasons sont des ondes de pression.. et. : Elles nécessitent un milieu de propagation (l air l eau ) et sont une succession de dilatations/compressions de l air ou du milieu. La perturbation entrainant la production d une onde US est toujours.. à la direction de propagation. Les ultrasons sont des sons non-audibles à l oreille humaine. Ils ont une fréquence supérieure à. Seuls quelques animaux comme les chats, les chiens, les chauves-souris et les dauphins sont capables de les entendre. L audition humaine se fait dans une bande de fréquence de..à.. Une perte auditive a lieu avec l âge, en raison de l usure de l oreille. Enfin, les US sont utilisés dans de biens nombreux domaines comme : SONAR, écholocalisation pour les dauphins et chauves-souris, destruction des tumeurs, calculs rénaux ou Caillaux sanguins, pêche, cartographie des fonds sous-marins.

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4 Ce qu il faut retenir : La vitesse de la lumière dans le vide est de. km.s -1. m.s -1 =. x 10. m.s -1 La lumière visible est une onde électromagnétique ne représentant qu une toute partie du spectre (Entre. µm et µm ou nm et. nm) Les. utilisés en radiologie et dans les scanners sont des ondes électromagnétiques assez énergétiques. Plus la fréquence est grande, plus la longueur d onde est., plus l énergie est et plus l onde peut traverser des milieux.. et denses. Les ondes radio et les micro-ondes sont des ondes peu énergétiques, possédant de grandes longueurs d onde et de faibles fréquences. Ce qu il faut retenir : La vitesse de la lumière dans le vide est de. km.s -1. m.s -1 =. x 10. m.s -1 La lumière visible est une onde électromagnétique ne représentant qu une toute partie du spectre (Entre. µm et µm ou nm et. nm) Les. utilisés en radiologie et dans les scanners sont des ondes électromagnétiques assez énergétiques. Plus la fréquence est grande, plus la longueur d onde est., plus l énergie est et plus l onde peut traverser des milieux.. et denses. Les ondes radio et les micro-ondes sont des ondes peu énergétiques, possédant de grandes longueurs d onde et de faibles fréquences.

5 4/ Phénomène de réflexion et de réfraction. A/ Rappels La lumière se propage en ligne.. de la source vers le récepteur dans un milieu. Le trajet de la lumière est représenté par un Source ponctuelle Ray on lumineux B/ Milieu de propagation La lumière est une onde.. qui peut se propager dans le vide car elle ne nécessite pas de support matériel pour pouvoir se propager. (elle se propage aussi dans les milieux transparents). Les ondes sonores ou sismiques sont des ondes qui nécessitent un support pour se propager. Dans tous les milieux sauf le vide, les ondes sont : Exemple : la lumière dans l eau, le son dans l air On appelle l indice n d un milieu le rapport entre la vitesse de l onde dans le vide et la vitesse de l onde dans ce milieu : Milieu Indice n n = C/ Réflexion et réfraction Quand une onde rencontre un nouveau milieu, elle subit deux phénomènes : La. (Déviation comme un miroir plan) La. (pénétration du rayon dans le milieu avec déviation). Vide 1 Air 1,00025 Eau 1,33 Verre en crown (classique) Verre en flint (au plomb) 1,50 environ 1,60 environ Diamant 2,43 On appelle : Dioptre : la surface séparant deux milieux transparents différents. Point d incidence : le point I d intersection entre le rayon incident et le dioptre. Normale : la droite perpendiculaire à la surface et passant par le point d incidence I. Angle de réflexion : l angle r entre la normale et le rayon réfléchi. Angle d incidence : l angle i 1 entre la normale et le rayon incident. Angle de réfraction : l angle i 2 entre la normale et le rayon réfracté. Plan d incidence : le plan contenant le rayon incident et la normale qui est perpendiculaire à la surface.(c est la plan de la feuille ici).

6 D/ Lois de Snell-Descartes (voir TP fibroscopie) Première loi de Snell-Descartes : Le rayon réfléchi est dans le plan d incidence. ET L angle d incidence i 1 et l angle de réflexion r sont.. au signe près :. =.. Deuxième loi de Snell-Descartes : i 2 n est pas proportionnel à i 1 mais sin i 2 et sin i 1 sont proportionnels. D où Le rayon réfracté est dans le plan d incidence. ET L angle d incidence i 1 et l angle de réfraction i 2 vérifient la relation :.. =... où n 1 est l indice du milieu 1 et n 2 est l indice du milieu 2. E/ Cas particulier : Réflexion totale Quand un milieu 2 a un indice n 2 supérieur à un milieu 1 d indice n 1, on dit que le milieu 2 est plus.. que le milieu 1. Quand un rayon lumineux passe de ce milieu 1 à ce milieu 2, il est.. vers la normale. Inversement, quand un rayon lumineux passe de ce milieu 2 à ce milieu 1, il de la normale. Il existe alors un angle d incidence i 1 pour lequel le rayon réfracté va disparaitre et va devenir totalement réfléchi. Que vaut l angle i 1 limite, pour lequel le rayon réfracté disparait?