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74a16c95
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74a16c95
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Mar 27, 2023
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Claude Meny
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12.temporary_ins/69.waves/30.n3/20.overview/cheatsheet.fr.md
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12.temporary_ins/69.waves/30.n3/20.overview/cheatsheet.fr.md
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74a16c95
...
@@ -643,7 +643,7 @@ $`\quad\boldsymbol{\mathbf{=\color{brown}{2\,A\cdot cos\Big(\dfrac{\varphi_1-\va
...
@@ -643,7 +643,7 @@ $`\quad\boldsymbol{\mathbf{=\color{brown}{2\,A\cdot cos\Big(\dfrac{\varphi_1-\va
<br>
<br>
#### Quel lien entre l'énergie et l'amplitue de l'onde ?
#### Quel lien entre l'énergie et l'amplitu
d
e de l'onde ?
*
Une onde projette de l'énergie à travers l'espace.
*
Une onde projette de l'énergie à travers l'espace.
...
@@ -659,14 +659,13 @@ $`\quad\boldsymbol{\mathbf{=\color{brown}{2\,A\cdot cos\Big(\dfrac{\varphi_1-\va
...
@@ -659,14 +659,13 @@ $`\quad\boldsymbol{\mathbf{=\color{brown}{2\,A\cdot cos\Big(\dfrac{\varphi_1-\va
#### Quels liens entre l'énergie, la puissance, l'intensité d'une onde ?
#### Quels liens entre l'énergie, la puissance, l'intensité d'une onde ?
*
L'
**intensité**
de l'onde est l'
*énergie*
traversée
*par surface élémentaire $`dS`$ en un temps infinitésimal $`dt`$*
.
*
L'
**intensité**
de l'onde est l'
*énergie*
traversée
*par surface élémentaire $`dS`$ en un temps infinitésimal $`dt`$*
.
$
`\Longrightarrow`
$ unité S.I. :
*$'J\,s^{-1}\,m^{-2}\;=\; W\,m^{-2}`$*
.
$
`\Longrightarrow`
$ unité S.I. :
*$'J\,s^{-1}\,m^{-2}\;=\; W\,m^{-2}`$*
.
<br>
*
Si un
**capteur**
*prélève une partie $`\mathscr{W}`$ de l'énergie*
de l'onde, la
**puissance reçue $`\mathscr{P}`$**
*
Si un
**capteur**
*prélève une partie $`\mathscr{W}`$ de l'énergie*
de l'onde, la
**puissance reçue $`\mathscr{P}`$**
par le capteur est :
par le capteur est :
<br>
<br>
**$`\math
scr{P} = \dfrac{d\mathscr{W}}{dt}
quad,`$**
unité S.I. :
*$`J\,s^{-1}`$*
.
**$`\math
bf{\mathscr{P} = \dfrac{d\mathscr{W}}{dt}}\
quad,`$**
unité S.I. :
*$`J\,s^{-1}`$*
.
*
Un
**capteur "rapide"**
qui
*suit la variation d'intensité au cours d'une période*
*
Un
**capteur "rapide"**
qui
*suit la variation d'intensité au cours d'une période*
temporelle de l'onde (onde périodique)
**mesure la puissance instantanée $`\mathscr{P}(t)`$**
:
temporelle de l'onde (onde périodique)
**mesure la puissance instantanée $`\mathscr{P}(t)`$**
:
<br>
<br>
...
@@ -684,11 +683,11 @@ $`\quad\boldsymbol{\mathbf{=\color{brown}{2\,A\cdot cos\Big(\dfrac{\varphi_1-\va
...
@@ -684,11 +683,11 @@ $`\quad\boldsymbol{\mathbf{=\color{brown}{2\,A\cdot cos\Big(\dfrac{\varphi_1-\va
#### Pourquoi parfois seule l'amplitude de l'onde résultante est nécessaire ?
#### Pourquoi parfois seule l'amplitude de l'onde résultante est nécessaire ?
*
Lorsque le
**capteur**
a un
**temps de réponse $`
D
t`$ grand devant la périodocité $`T`$**
de l'onde,
*
Lorsque le
**capteur**
a un
**temps de réponse $`
\delta
t`$ grand devant la périodocité $`T`$**
de l'onde,
il n'arrive pas à suivre l
'évolution de l'"
élongation au sein d'une période temporelle.
il n'arrive pas à suivre l
a variation de l'
élongation au sein d'une période temporelle.
*
$
`\Longrightarrow`
$ Il n'est ainsi pas sensible à la puissance instantanée,
*
$
`\Longrightarrow`
$ Il n'est ainsi pas sensible à la puissance instantanée,
il n'est sensible et
*ne mesure que la puissance $`<\mathscr{P}(t)>`$*
moyennée sur la durée $
`
D
t`
$,
il n'est sensible et
*ne mesure que la puissance $`<\mathscr{P}(t)>`$*
moyennée sur la durée $
`
\delta
t`
$,
*
$
`<\mathscr{P}(t)>`
$ est
*proportionnelle*
à l'énergie contenue dans l'onde, soit suivant le type d'onde :
*
$
`<\mathscr{P}(t)>`
$ est
*proportionnelle*
à l'énergie contenue dans l'onde, soit suivant le type d'onde :
*
**au carré de l'amplitude**
.
*
**au carré de l'amplitude**
.
...
@@ -709,38 +708,35 @@ il n'arrive pas à suivre l'évolution de l'"élongation au sein d'une période
...
@@ -709,38 +708,35 @@ il n'arrive pas à suivre l'évolution de l'"élongation au sein d'une période
!!!
<br>
!!!
<br>
!!! $
`\lambda = c\,T = \dfrac{c}{\nu}\Longrightarrow \nu=\dfrac{\lambda}{c}`
$
!!! $
`\lambda = c\,T = \dfrac{c}{\nu}\Longrightarrow \nu=\dfrac{\lambda}{c}`
$
!!!
<br>
!!!
<br>
!!!
*$`\nu
/{lamba=500nm} = \dfrac{3\times 10^8 \; m\,s^{-1}}{500\times 10^{-9}\,m = 6\times 10^{14}\,Hz$`$*
!!!
*$`\nu
_{\lambda=500nm} = \dfrac{3\times 10^8 \; m\,s^{-1}}{500\times 10^{-9}\,m = 6\times 10^{14}\,Hz`$*
!!!
<br>
!!!
<br>
!!! Aucune chaine de mesure n'est capable de suivre la variation de la puissance instantanée au sein d'une
!!! Aucune chaine de mesure n'est capable de suivre la variation de la puissance instantanée au sein d'une
!!!
*période temporelle de l'onde $`T=1\,/\,\nu = 1,6\times 10^{-15\,s}`$*
.
!!!
*période temporelle de l'onde $`T=1\,/\,\nu = 1,6\times 10^{-15\,s}`$*
.
!!!
!!!
!!!
$
`
*Photodétecteurs comme oeil* ne sont *seulement sensibles à la puissance moyennée*.
!!!
*Photodétecteurs comme oeil*
ne sont
*seulement sensibles à la puissance moyennée*
.
!!!
!!!
!!! Pour le calcul d'une figure d'interférence ou de diffraction dans le dommaine visible, vue par l'oeil
!!! Pour le calcul d'une figure d'interférence ou de diffraction dans le dommaine visible, vue par l'oeil
!!! ou mesurée par un photodétecteur ou une matrice de détecteur, la grandeur physique à prendre en compte est
!!! ou mesurée par un photodétecteur ou une matrice de détecteur, la grandeur physique à prendre en compte est
!!! le
*carré de l'amplitude*
de l'onde.
!!! le
*carré de l'amplitude*
de l'onde.
!!!
</details>
!!!
</details>
<br>
!!!
<details
markdown=
1
>
<\details markdown = 1>
!!!
<summary>
!!! <\summary>*Exemples* :<\summary>
!!! Exemple 2 :
* C'est le cas :
!!!
</summary>
!!!
<br>
Exemple 1 : un détecteur de lumière visible, comme une photorécepteur ou l'oeil humain.
!!!
*notre perception des sons.*
<br>
Des détecteurs de lumière dans le domaine UV/visible/infrarouge.
!!!
Pour rappel, le visible correspond à un petit domaine spectral centré une lambda = 500 nm = 0,5 microns
!!! Le
*spectre sonore audible*
par l'ouïe humain s'étend de
*20 à 20000 Hz*
(lambda d'une onde lumineuse est toujours donné pour une propagation dans le vide).
!!!
Cela correspond à une fréquence de 10^15Hz, soit une période temporelle de ... s.
!!! La chaine de mesure des sons de l'ouïe humain traduit, au stade final de la conscience, fréquence et intensité
Aucun processus physique utilisé dans une chaine de détection simple n'est capable de suivre
!!! de l'onde sonore en terme de hauteur, de timbre et niveau d'intensité d'un son.
la variation temporelle. Par ailleurs, chaque atome qui émet la lumière visible émet un
!!!
incommensurable nombre de trains d'ondes.
!!! Nous ne discernons pas la variation d'intensité sonore au sein d'une période temporelle d'un son
!!! pur (ou sinusoïdal). Nous ne sommes sensibles qu'à la puissance moyenne de l'onde sonore.
Exemple 2 : notre perception des sons.
!!!
</details>
Pour l'oreille humaine, si les osselets de l'oreille interne arrivent à osciller à la
fréquence du signal sonore (20 - 20 000 Hz), le cerveau ne rapporte à la conscience
qu'une impression de hauteur sonore, de timbre et d'intensité acoustique. Là encore,
la chaine de mesure de l'oreille humaine n'est sensible qu'à la puissance moyenne du signal.
#### Comment calculer l'amplitude seule de l'onde résultante ?
#### Comment calculer l'amplitude seule de l'onde résultante ?
...
...
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