La période spatiale, notée l, est la distance qui sépare deux points
consécutifs du milieu qui vibre en phase. Elle est appelée longueur
d’onde.
Entre deux points quelconques, vibrant en phase, il y
a une distance d = k
et entre des points vibrant en opposition de phase il y
a un distance d = k 
/2 (k est le nombre de points vibrant en phase avec le
premier).
Voir doc. 1 et 2 p.46, p.55 et T.P.
La longueur d’onde est aussi
la distance parcourue par l’onde pendant une période, temps au bout duquel
chaque point du milieu étudié a repris sa position initiale. Or d = v. t, donc
pour une période T, on a d = .
l = v . T l : longueur d’onde en mètre ( m ), v vitesse ou célérité de l’onde en m.s-1, et T la période
en s.
Analyse dimensionnelle : [l] = [v] .[t]
et [v] = [d]/[t] donc [l] = [d].
Piège : La longueur d’onde
dépend du milieu de propagation car la vitesse de l’onde dépend de ce milieu.
Mais la fréquence donc la période d’une
onde est indépendante du milieu ( un son grave reste grave après être passé
à travers un mur).
2°
Diffraction
L’onde est diffractée si elle rencontre une
ouverture ou un obstacle dont la dimension est plus petite ou de l’ordre de
grandeur de la longueur d’onde. Plus la dimension de l’ouverture ou de l’obstacle
est petite plus la diffraction est importante. Voir p. 50 et T.P. La diffraction
correspond à une modification de la direction de propagation.
Si l’obstacle ou l’ouverture a des dimensions
supérieures à la longueur d’onde la direction de propagation n’est pas
modifiée, il n’y a pas de diffraction.
L’onde diffractée a la même fréquence et la même
célérité si le milieu ne change pas. La diffraction est caractéristique des
ondes.
3°
Dispersion
Un milieu dispersif
est un milieu ou la vitesse de propagation d’une onde dépend de sa
fréquence.
Doc13 p. 52 et doc.8 p.49.
III Récapitulatif
Grandeurs caractéristiques dépendantes du temps : Elongation, tension ou pression suivant le milieu de propagation.
Paramètres : Période T, fréquence n, longueur d’onde l. Elasticité et inertie du milieu qui imposent une célérité v.
Temps caractéristique : Période T.
2°
Diffraction
L’onde est diffractée si elle rencontre une
ouverture ou un obstacle dont la dimension est plus petite ou de l’ordre de
grandeur de la longueur d’onde. Plus la dimension de l’ouverture ou de l’obstacle
est petite plus la diffraction est importante. Voir p. 50 et T.P.La diffraction
correspond à une modification de la direction de propagation.
Si l’obstacle ou l’ouverture a des dimensions
supérieures à la longueur d’onde la direction de propagation n’est pas modifiée,
il n’y a pas de diffraction.
L’onde diffractée a la même fréquence et la même célérité si le milieu ne change pas. La diffraction est caractéristique des ondes.
3°
Dispersion
Un milieu dispersif
est un milieu ou la vitesse de propagation d’une onde dépend de sa
fréquence.
Doc13 p. 52.
III Récapitulatif
Grandeurs caractéristiques dépendantes du temps : Elongation, tension ou pression suivant le milieu de propagation.
Paramètres : Période T, fréquence n, longueur d’onde l. Elasticité et inertie du milieu qui imposent une célérité v.
Temps
caractéristique : Période T.