Ondes et signaux : ondes sonores et lumineuses

Les notions à connaître

Onde mécanique

Perturbation qui se propage dans un milieu matériel sans transport de matière (ex : son, vagues).

Onde électromagnétique

Onde qui peut se propager dans le vide (ex : lumière, ondes radio, rayons X).

Fréquence f

Nombre de périodes par seconde. Unité : hertz (Hz).

Période T

Durée d'un motif élémentaire qui se répète. Unité : seconde (s).

Longueur d'onde $\lambda$

Distance parcourue par l'onde pendant une période. Unité : mètre (m).

Spectre de la lumière blanche

Ensemble des radiations colorées (violet à rouge) obtenues par dispersion de la lumière blanche.

Les erreurs à éviter en physique-chimie

• ✗ Confondre période et fréquence.

  ✓ T est une durée (en s), f est un nombre de répétitions par seconde (en Hz). f = 1/T.

• ✗ Utiliser la célérité de la lumière pour une onde sonore.

  ✓ Le son dans l'air ≈ $340 m/s.$ La lumière dans le vide $= 3,00 \times$ 10⁸ $m/s.$ Ce sont des ordres de grandeur très différents.

• ✗ Oublier de convertir les longueurs d'onde en mètres.

  ✓ Les $\lambda$ sont souvent donnés en nm. 1 nm = 10⁻⁹ m. Convertis avant d'utiliser $v = \lambda \times$ f.

Sais-tu répondre à ces questions ?

Les corrigés détaillés sont dans le quiz du chapitre.

1. Le son peut-il se propager dans le vide ?
2. La vitesse du son dans l'air à $20\;°\text{C}$ est d'environ :
3. La fréquence d'un son audible par l'oreille humaine est comprise entre :
4. La relation entre la vitesse $v$, la fréquence $f$ et la longueur d'onde $\lambda$ d'une onde est :
5. Un son de fréquence plus élevée est perçu comme :