<pstyle="font-size:75%;text-align: center;">Naissance du concept d'onde</p>
<pstyle="font-size:75%;text-align: center;">Naissance du concept d'onde</p>
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#### Naissance du concept d'onde
#### Naissance des concepts de champ, et d'onde
* Chacun de nous a déjà lancé un ballon, ou jeté un cailloux. À chaque instant ces
* Chacun de nous a déjà lancé un ballon ou jeté un caillou. À chaque instant, ces objets occupent une position bien définie dans l’espace et suivent une trajectoire que nos yeux peuvent suivre. Cette expérience sensible est à la base de notre concept intuitif de **corps matériels** : des objets bien définis, d’extension limitée dans l’espace, qui se déplacent selon les lois de la physique.
objets occupent une position bien définie dans l'espace et suivent une trajectoire
que nos yeux peuvent suivre. Cette expérience sensible est à la base de notre concept
intuitif de corps matériels, objets bien définis, d'extension limité dans l'espace,
et qui se déplacent selon les lois de la physique.
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Mais notre expérience sensible ne se limite pas à ces objets localisés. Chacun de
Mais notre expérience sensible ne se limite pas à ces objets localisés. Chacun de nous a déjà **lancé des cailloux dans l’eau** ou observé les gouttes de pluie tomber à la surface paisible d’un étang.
nous a déjà **lancé des cailloux dans l'eau** ou observé les gouttes de pluie tomber
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à la surface paisible d'un étang ou d'une flaque d'eau. Leurs impacts perturbent
Leurs impacts perturbent la surface de l'eau, créant de **petites vaguelettes circulaires** qui
la surface de l'eau, créant de **petites vaguelettes circulaires** qui *se propagent*,
*se propagent, se renforcent ou s'amenuisent* lorsqu'elles se croisent, et
*se renforcent ou s'amenuisent* lorsqu'elles se croisent, et *contournent les obstacles*
*contournent les obstacles* rencontrés sur leur parcours.
rencontrés sur leur parcours.
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_image gif animée à faire ou achter : pluie sur l'étang, goutelettes crééent vaguelettes
_image gif animée à faire ou achter : pluie sur l'étang, des goutelettes créent des vaguelettes_
qui se superposent et interfèrent._
_qui se superposent et interfèrent._
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Ces vaguelettes sont à la **base de notre concept intuitif d'ondes mécaniques**,
* Ces vaguelettes se traduisent, *à chaque instant et en chaque point* de la surface, par une
perturbations d'un milieu matériel continu et étendu, qui se propagent,
**variation de la hauteur de l'eau** sous la surface.
peuvent interférer et être diffractées.
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Le physicien parle de **champ** pour décrire une
* Les **propriétés des ondes mécaniques**,
*grandeur physique définie en chaque point de espace et à chaque instant.* Ici la grandeur physique est la hauteur de l'eau, et l'espace la surface bi-dimensionnelle de l'étang.
**propagation*
**interférences*
* Lorsque l'*étang est calme*, que sa surface est à l'**équilibre et stable**, la *hauteur* de l'eau sous la surface **varie d'un point à un autre**, mais cette hauteur en chaque point
**diffraction* par un obstacle
**ne varie pas avec le temps**.
**réflexion et transmission* à l'interface entre deux milieux matériels différents,
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**transport d'énergie* et de quantité de mouvement, *mais pas de matière* sur de longues
Le physicien dit que le *champ* de la hauteur de l'eau est **stationnaire**.
distances,
* Les vaguelettes se traduisent par une variation de la hauteur de l'eau par rapport à la surface de l'étang au repos. Ces *vaguelettes* sont à la **base de notre concept intuitif d’ondes** : des **perturbations d’un champ** qui *se propagent*, interfèrent, et sont diffractées.
**sont retrouvées sur des phénomènes plus subtils** observés dans la nature
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puis décrits mathématiquement, ou bien d'abord prévus par la théorie physique
Pour le physicien, l''**onde** apparaît ainsi comme la *partie non stationnaire d'un champ*, l'écart temporaire à la valeur d'équilibre du champ au repos.
avant d'être confirmés par l'expérimentation.
* Les *vaguelettes* résultent du **déplacement** de molécule d'eau, donc **de matière**.
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Lorsqu'une onde caractérise la *perturbation d'un milieu matériel*, le physicien parle
d'**onde mécanique**.
* Les **propriétés des ondes mécaniques**
**Propagation*
**Interférences*
**Diffraction* par un obstacle.
**Réflexion et transmission* à l'interface entre deux milieux différents.
**Transport d’énergie*, mais *pas de matière* sur de grandes distances.
**sont retrouvées sur des phénomènes plus subtils** observés dans la nature puis décrits mathématiquement, ou bien d'abord prévus par la théorie physique avant d'être confirmés par l'expérimentation.
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@@ -95,11 +102,7 @@ _Représentation des phénomènes d'interférences et de diffraction._
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@@ -95,11 +102,7 @@ _Représentation des phénomènes d'interférences et de diffraction._
#### Des ondes de différents types
#### Des ondes de différents types
* Aujourd'hui, ce sont **quatre types d'ondes** qui ont été observées, depuis les *ondes mécaniques*
* Aujourd’hui, **quatre types d’ondes** ont été observés, depuis les *ondes mécaniques* aux ondes *électromagnétiques*, puis des ondes *gravitationnelles* aux ondes *quantiques. Dans l'ordre, ces ondes **correspondent à des niveaux de réalités de plus en plus subtils**, en lien avec la vitesse de la lumière c, et modélisés par des théories physiques aux mathématiques de plus en plus abstraites.
intuitives, jusqu'aux ondes *gravitationnelles* et les ondes *quantiques* en passant par
les ondes *électromagnétiques*. Dans l'ordre, ces ondes **correspondent à des niveaux
de réalités de plus en plus subtils**, en lien avec la vitesse de la lumière $`c`$,
et modélisés par des théories physiques aux mathématiques de plus en plus abstraites.