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83aad21b
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83aad21b
authored
Apr 20, 2023
by
Claude Meny
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12.temporary_ins/69.waves/30.n3/20.overview/cheatsheet.fr.md
View file @
83aad21b
...
...
@@ -1198,6 +1198,81 @@ $`=\sqrt{A_1^2 +A_2 + 2\,A_1A_2\,cos\,(\theta_1 -\theta_2)}`$
--------------------------------------
#### 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 :
**$`\mathbf{\vec{k}=k \,\vec{n}}`$**
où
*$`\mathbf{\vec{n}}`$*
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 ?
*
Ce principe a été premièrement formulé par Christian Huygens en 1678.
...
...
@@ -1207,12 +1282,12 @@ $`=\sqrt{A_1^2 +A_2 + 2\,A_1A_2\,cos\,(\theta_1 -\theta_2)}`$
qui
*explique simplement*
, de façon quantitative et correcte, le
*phénomène de diffraction*
propre à tout type d'onde.
*
Le
**principe de Fresnel-Huygens**
:
<br>
Soit une
**source primaire**
émettant une
*onde progressive harmonique*
de pulsation $
`/omega`
$.
<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
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*
:
...
...
@@ -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
la direction de propagation.


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