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...@@ -1198,6 +1198,81 @@ $`=\sqrt{A_1^2 +A_2 + 2\,A_1A_2\,cos\,(\theta_1 -\theta_2)}`$ ...@@ -1198,6 +1198,81 @@ $`=\sqrt{A_1^2 +A_2 + 2\,A_1A_2\,cos\,(\theta_1 -\theta_2)}`$
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#### Qu'est-ce qu'une Onde Sphérique Progressive Harmonique ?
* Une **OSPH**, est une onde :
* **harmonique** de pulsation *$`\omega`$*
$`\Longrightarrow`$ elle est périodique dans le temps.
<br>
* Sa **source** est observée *ponctuelle*, localisé en un point *$`S`$*.
<br>
* **1 - ** Dans un milieu homogène et isotrope et à partir de sa source elle **se propage** *dans toutes les directions*
avec une célérité *$`\mathscr{v}`$*.
<br>
* **2 - ** La puissance moyenne propagée par l'onde et proportionnelle au carré de l'amplitude se répartissant sur des sphères centrées sur $`S`$
et de rayons $`r`$ croissants à fur et à mesure de sa propagation, l'**amplitude $`A\,/\,r`$** de l'onde
n'est *pas constante et décroit en $`1\,/\,r`$*.
<br>
* *1 et 2* $`\;\Longrightarrow\;`$ l'OSPH n'a *pas de périodicité spatiale*.
* Elle s'écrit :
<br>
**$`\large{\boldsymbol{\mathbf{U(\vec{r},t) = \dfrac{A}{r} \cdot \cos(\, \omega t\;- k\;r + \varphi)}}}`$**,
<br>
avec *$`\mathbf{\vec{k} = k\,\vec{n}}`$* et :
* *$`\mathbf{U(\vec{r}, t)}`$* : **élongation** en $`\vec{r}`$ et $`t`$
* *$`\mathbf{A}`$* : **amplitude** = élongation maximum
* *$`\boldsymbol{\mathbf{\omega t - \vec{k}\cdot\vec{r} + \varphi}}`$* : **phase** en $`\vec{r}`$ et $`t`$
* *$`\boldsymbol{\mathbf{\varphi}}`$* : **phase à l'origine**,
à l'origine du système de coordonnées, $`\vec{r}=\vec{0}`$, et à l'instant $`t=0`$ origine de l'axe des temps.
<br>
* **Propriété fondamentale** de l'onde : propriété *temporelle*, décrite par différentes *grandeurs physiques équivalentes* qui sont :
* **$`\mathbf{T}`$** la *période* temporelle, d'unité S.I. **$`(s)`$**.
* **$`\boldsymbol{\mathbf{\nu}}`$** la *fréquence* temporelle, d'unité S.I. **$`(Hz = s^{-1})`$**
* **$`\boldsymbol{\mathbf{\omega}}`$** la *pulsation* temporelle, d'unité S.I. **$`(rad\,s^{-1})`$**
<br>
telles que :
<br>
**$`\large{\boldsymbol{\mathbf{\omega = 2\pi\,\nu = \dfrac{2\pi}{T}}}}`$**
<br>
* **propriété du milieu** vis à vis de l'onde :
* **$`\boldsymbol{\mathscr{v}}`$** la **célérité** ou *vitesse de propagation* de
l'onde dans le milieu, d'unité S.I. **$`(m\,s^{-1})`$**
* Souvent, la *célérité* **$`\boldsymbol{\mathbf{\mathscr{v}(\nu)}}`$** *dépend de la fréquence*
temporelle $`\mathscr{\nu}`$ de l'onde. Le **milieu** est alors dit **dispersif**.
<br>
Le milieu est dit non dispersif dans le cas contraire.
<br>
En général, un milieu est dispersif, mais il peut être non dispersif dans un
domaine de fréquence d'intérêt.
<br>
* **Propriété de l'onde dépendante du milieu** de propagation, propriété *spatiale*, décrite
par différentes *grandeurs physiques équivalentes* qui sont :
* **$`\boldsymbol{\mathbf{\lambda}}`$** la *longueur d'onde*
ou périodicité spatiale dans la direction de la propagation, d'unité S.I. **$`(m)`$**
* **$`\mathbf{\overrightarrow{k}}`$** le *vecteur d'onde* qui s'étend en direction et sens de la propagation.
* **k** le *nombre d'onde* ou norme du vecteur d'onde, d'unité S.I. **$`(rad\,m^{-1})`$**
<br>
telles que :
**$`\mathbf{\vec{k}=k \,\vec{n}}`$***$`\mathbf{\vec{n}}`$*
est le *vecteur unitaire* pointant en *direction et sens de propagation* de l'onde.
<br>
**$`\large{\boldsymbol{\mathbf{k = \dfrac{2\pi}{\lambda}}}}`$**
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
#### Qu'est-ce que le principe d'Huygens-Fresnel ? #### Qu'est-ce que le principe d'Huygens-Fresnel ?
* Ce principe a été premièrement formulé par Christian Huygens en 1678. * Ce principe a été premièrement formulé par Christian Huygens en 1678.
...@@ -1207,12 +1282,12 @@ $`=\sqrt{A_1^2 +A_2 + 2\,A_1A_2\,cos\,(\theta_1 -\theta_2)}`$ ...@@ -1207,12 +1282,12 @@ $`=\sqrt{A_1^2 +A_2 + 2\,A_1A_2\,cos\,(\theta_1 -\theta_2)}`$
qui *explique simplement*, de façon quantitative et correcte, le *phénomène de diffraction* qui *explique simplement*, de façon quantitative et correcte, le *phénomène de diffraction*
propre à tout type d'onde. propre à tout type d'onde.
* Le **principe de Fresnel-Huygens** : * Le **principe de Fresnel-Huygens** :
<br> <br>
Soit une **source primaire** émettant une *onde progressive harmonique* de pulsation $`/omega`$. Soit une **source primaire** émettant une *onde progressive harmonique* de pulsation $`/omega`$.
<br> <br>
En tout **point $`P`$ d'un front de l'onde primaire**, l'élément de surface $`dS_P`$ en ce point, Un'**élément de surface $`dS_P`$** en tout point $`P`$ **d'un front de l'onde primaire** et
de vecteur représentatif $`\overrightarrow{dS}_P`$ perpendiculaire au front d'onde et de vecteur représentatif $`\overrightarrow{dS}_P`$ perpendiculaire au front d'onde et
orienté dans le sens de propagation de l'onde primaire en $`P`$, se comporte comme une orienté dans le sens de propagation de l'onde primaire en $`P`$, se comporte comme une
*source secondaire* émettant dans le demi-espace devant elle une *onde sphérique progressive monochromatique* : *source secondaire* émettant dans le demi-espace devant elle une *onde sphérique progressive monochromatique* :
...@@ -1226,7 +1301,8 @@ $`=\sqrt{A_1^2 +A_2 + 2\,A_1A_2\,cos\,(\theta_1 -\theta_2)}`$ ...@@ -1226,7 +1301,8 @@ $`=\sqrt{A_1^2 +A_2 + 2\,A_1A_2\,cos\,(\theta_1 -\theta_2)}`$
* $`\Longrightarrow`$ Les **ondes secondaires** se superposent et forment les *nouveaux fronts* d'ondes dans * $`\Longrightarrow`$ Les **ondes secondaires** se superposent et forment les *nouveaux fronts* d'ondes dans
la direction de propagation. la direction de propagation.
![]( waves-fresnel-huygens-principle-2_L1200.jpg) ![]( waves-fresnel-huygens-principle-2_L1200.jpg)
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