La nature ondulatoire des ondes - exercices

Objectif bac avec vos profs de physique-chimie Patricia et Thibaud ! Au programme, en physique, la nature ondulatoire des ondes.

La nature ondulatoire des ondes

Patricia va présenter les différents phénomènes relatifs à la nature ondulatoire des ondes, aussi bien les ondes électromagnétiques que mécaniques : l'effet Doppler, le phénomène de diffraction et enfin le phénomène d’interférence.

Téléchargez le support de cours sur les ondes en PDF.

L’effet Doppler permet de déterminer une valeur de vitesse. Cela correspond à la différence entre les fréquences émises et reçues lorsque la source émettrice et le récepteur sont en mouvement.

La diffraction est une modification de la direction de propagation d’une onde lors de sa rencontre avec un obstacle ou une ouverture de petite dimension, inférieure à la longueur d’onde de l’onde. La figure de diffraction va dépendre de la géométrie et de la dimension de l’obstacle.

Cette technique de diffraction est très utile pour déterminer des tailles de structures microscopiques.

Le phénomène d’interférence

Au début du XlX^e siècle, Thomas Young éclaire deux fentes F1, F2 fines et parallèles (appelés fentes d’Young) à l’aide d’une source lumineuse monochromatique. On observe sur un écran une alternance de bandes lumineuses et sombres, que l’on appelle des franges d’interférence.

Lorsque la frange est brillante, on dit que les interférences sont constructives. Lorsque la frange est sombre, les interférences sont destructives.

La théorie ondulaire permet d’ailleurs de déterminer la distance entre 2 franges d’interférence, que l’on appelle une interfrange. Cette interfrange dépend des conditions de l'expérience, à savoir la longueur d'onde du rayonnement monochromatique utilisé, de la distance entre les obstacles et l'écran, mais aussi de la distance entre les 2 fentes.