As-tu déjà jeté un caillou dans une mare ? Des ronds se forment à la surface de l'eau. Ces ronds sont une onde. Dans ce chapitre, tu vas découvrir ce qu'est une onde, comment elle se propage et quelles sont ses caractéristiques.
1Qu'est-ce qu'une onde ?
Une onde est la propagation d'une perturbation sans transport de matière. Cela signifie que l'énergie se déplace, mais les particules du milieu restent en place.
Exemples :
- Ondes à la surface de l'eau : l'eau monte et descend, mais ne se déplace pas vers le bord.
- Ondes sonores : l'air vibre, mais les molécules d'air ne voyagent pas de la source à ton oreille.
- Ondes lumineuses : la lumière se propage dans le vide ou dans l'air.
Il existe deux grandes familles d'ondes : les ondes mécaniques (qui ont besoin d'un milieu matériel pour se propager, comme le son) et les ondes électromagnétiques (qui peuvent se propager dans le vide, comme la lumière).
À savoir
Une onde transporte de l'énergie, pas de matière.
2Propagation d'une onde
Pour qu'une onde se propage, il faut :
- Une source qui produit la perturbation (ex : un caillou, une corde que l'on secoue).
- Un milieu de propagation (ex : eau, air, corde).
La perturbation se déplace de proche en proche : chaque point du milieu transmet la perturbation au point voisin.
La célérité (vitesse) d'une onde dépend du milieu. Par exemple, le son va plus vite dans l'eau que dans l'air.
À retenir
La célérité est la vitesse de propagation de l'onde. Elle se note v et s'exprime en m/s.
3Caractéristiques d'une onde périodique
Une onde périodique se répète identique à elle-même à intervalles réguliers.
Les grandeurs importantes :
- Période T : durée d'un motif élémentaire (en secondes).
- Fréquence f : nombre de motifs par seconde (en hertz, Hz). Relation : f = 1/T.
- Longueur d'onde λ : distance parcourue par l'onde pendant une période (en mètres). Relation : λ = v × T.
Attention
Ne confonds pas période et fréquence. La période est une durée, la fréquence est un nombre de répétitions par seconde.
4Exemples d'ondes
Voici quelques ondes que tu connais :
- Ondes sonores : ondes mécaniques longitudinales. Le son ne se propage pas dans le vide.
- Ondes sismiques : ondes mécaniques qui traversent la Terre.
- Ondes électromagnétiques : lumière, ondes radio, micro-ondes. Elles se propagent dans le vide à 300 000 km/s.
L'essentiel à retenir
- Une onde est la propagation d'une perturbation sans transport de matière.
- Les ondes mécaniques ont besoin d'un milieu matériel ; les ondes électromagnétiques peuvent se propager dans le vide.
- La célérité est la vitesse de l'onde.
- La période T et la fréquence f sont reliées par f = 1/T.
- La longueur d'onde λ est la distance parcourue pendant une période : λ = v × T.
