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M3P2
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858ddc76
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858ddc76
authored
Mar 07, 2026
by
Claude Meny
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-26
cheatsheet.fr.md
...of-wave-and-wave-phenomena-2/20.overview/cheatsheet.fr.md
+29
-26
No files found.
10.temporary-m3p2/16.waves/20.n2/10.concept-of-wave-and-wave-phenomena-2/20.overview/cheatsheet.fr.md
View file @
858ddc76
...
@@ -817,7 +817,7 @@ et propagation des zéros](https://m3p2.com/fr/temporary-m3p2/waves/images-sound
...
@@ -817,7 +817,7 @@ et propagation des zéros](https://m3p2.com/fr/temporary-m3p2/waves/images-sound
<br>
<br>
#### *1 - Interférences de 2 ondes harmoniques de fréquences et amplitudes égales*<br>**aspect temporel**
#### *1 - Interférences de 2 ondes harmoniques de fréquences et amplitudes égales
:
*<br>**aspect temporel**
<br>
<br>
...
@@ -971,7 +971,7 @@ _La somme de ces deux ondes harmonique donne un champ stationnaire nul : l'inter
...
@@ -971,7 +971,7 @@ _La somme de ces deux ondes harmonique donne un champ stationnaire nul : l'inter
!! la spectrométrie à réseau de diffraction ou le filtrage interférentiel.
!! la spectrométrie à réseau de diffraction ou le filtrage interférentiel.
#### *2 - Interférences de 2 ondes harmoniques de fréquences égales et amplitudes différentes*<br>**aspect temporel**
#### *2 - Interférences de 2 ondes harmoniques de fréquences égales et amplitudes différentes
:
*<br>**aspect temporel**
<br>
<br>
...
@@ -1016,45 +1016,46 @@ est alors_ $`A=|A_1 - A_2|`$.
...
@@ -1016,45 +1016,46 @@ est alors_ $`A=|A_1 - A_2|`$.
##### L'onde résultante est-elle harmonique ?
##### L'onde résultante est-elle harmonique ?
*
Une
fonction harmonique
de pulsation $
`\omega`
$, d'amplitude $
`A`
$ et de phase
*
Une
**fonction harmonique**
de pulsation $
`\omega`
$, d'amplitude $
`A`
$ et de phase
à l'origine $
`\varphi^0`
$ s'écrit :
à l'origine $
`\varphi^0`
$ s'écrit :
<br>
<br>
$
`U't)=A\,cos(\omega t + \varphi^0)`
$
.
**$`U't)=A\,cos(\omega t + \varphi^0)`$**
.
*
Si $
`U(t)`
$ est une telle fonction harmonique, alors :
*
L'onde résultante
*$`U(t)`$*
est une
*fonction harmonique si*
il existe $
`A`
$ et $
`\varphi^0`
$
$
`A\,cos(\omega t + \varphi^0)`
$
tels que :
$
`\hspace{1.4cm}= A_1\;cos(\omega t + \varphi_1^0) + A_2\;cos(\omega t + \varphi_2^0)`
$. (Eq1)
*$`A\,cos(\omega t + \varphi^0)`$*
*$`\hspace{0.8cm}= A_1\;cos(\omega t + \varphi_1^0) + A_2\;cos(\omega t + \varphi_2^0)`$*
.(Eq1)
<br>
<br>
Sous cette forme, il n'est pas immédiat de dire qu'il existe $
`A`
$ et $
`\varphi^0`
$
L'existence de $
`A`
$ et $
`\varphi^0`
$ vérifiant cette égalité, si elle peut être intuitive,
qui vérifient cette égalité.
n'apparaît pas comme une certitude immédiate.
<br>
<br>
Il faudrait réécrire les deux membres de l'équation sous une même forme afin que,
Il faudrait réécrire les deux membres de l'équation sous une même forme afin que,
par identification des termes équivalents, des expressions de $
`A`
$ et $
`\varphi^0`
$
par identification des termes équivalents, des expressions de $
`A`
$ et $
`\varphi^0`
$
en fonction de $
`A_1`
$, $
`A_2`
$, $
`\varphi_1^0`
$ et $
`\varphi_2^0`
$ puissent être
en fonction de $
`A_1`
$, $
`A_2`
$, $
`\varphi_1^0`
$ et $
`\varphi_2^0`
$ puissent être
trouvées, validant ainsi leur existence.
trouvées, validant ainsi leur existence.
*
Une
piste
est de décomposer les termes en $
`cos(\omega t + \varphi^0)`
$,
*
Une
**piste**
est de décomposer les termes en $
`cos(\omega t + \varphi^0)`
$,
$
`cos(\omega t + \varphi_1^0)`
$ et $
`cos(\omega t + \varphi_2^0)`
$, pour
faire apparaître
$
`cos(\omega t + \varphi_1^0)`
$ et $
`cos(\omega t + \varphi_2^0)`
$, pour
ce qu'ils ont en commun, le facteur de phase $
`\omega t`
$,
au sein de fonctions
*faire apparaître le facteur de phase commun $`\omega t`$*
au sein de fonctions
trigonométriques.
trigonométriques.
<br>
<br>
Pour cela, utilise la relation de trigonométrie :
Pour cela, utilise la relation de trigonométrie :
$
`cos(a+b)=cos(a)\,cos(b)-sin(a)\,sin(b)`
$
*$`cos(a+b)=cos(a)\,cos(b)-sin(a)\,sin(b)`$*
<br>
et pour raccourcir les expressions que tu vas trouver, pose l'
écriture
<br>
et pour raccourcir les expressions que tu vas trouver, pose l'
*écriture réduite*
$
`cos(\theta) = c\;\theta`
$ et $
`sin(\theta) = s\;\theta`
$
.
*$`cos(\theta) = c\;\theta`$ et $`sin(\theta) = s\;\theta`$*
.
<br>
<br>
L'équation (eq1) se réécrit alors :
L'équation (eq1) se réécrit alors :
<br>
<br>
$
`A\,[\,c\,\omega t\,c(\varphi^0-s\,\omega t\,s(\varphi^0]`
$
$
`A\,[\,c\,\omega t\,c(\varphi^0-s\,\omega t\,s(\varphi^0]`
$
$
`\hspace{
1.4cm}= A_1\,[\,c\,\omega t\,c(\varphi_1^0-s\,\omega t\,s(\varphi_1^0]
$
`\hspace{
0.8cm}= \quad A_1\,[\,c\,\omega t\,c(\varphi_1^0-s\,\omega t\,s(\varphi_1^0]`
$
+A_2\,[\,c\,\omega t\,c(\varphi_2^0-s\,\omega t\,s(\varphi_2^0]`
$.
$
`\hspace{1.1cm}
+A_2\,[\,c\,\omega t\,c(\varphi_2^0-s\,\omega t\,s(\varphi_2^0]`
$.
<br>
<br>
Dans chaque membre de l'équation, regroupe les termes proportionnels à
Dans chaque membre de l'équation, regroupe les termes proportionnels à
$
`c\,\omega t`
$ et ceux proportionnels à $
`s\,\omega t`
$.
$
`c\,\omega t`
$ et ceux proportionnels à $
`s\,\omega t`
$.
<br>
<br>
$
`A\,[\,c\,\omega t\,c(\varphi^0-s\,\omega t\,s(\varphi^0]`
$
$
`A\,[\,c\,\omega t\,c(\varphi^0-s\,\omega t\,s(\varphi^0]`
$
$
`\hspace{
1.4cm}= c\,\omega t\,(\,A_1\,c(\varphi_1^0+A_2\,c(\varphi_2^0\,)
$
`\hspace{
0.8cm}= \quad c\,\omega t\,(\,A_1\,c(\varphi_1^0+A_2\,c(\varphi_2^0\,)`
$
-s\,\omega t\,(\,A_2\,s(\varphi_1^0+A_2\,s\,varphi_2^0\,)`
$.
$
`\hspace{1.1cm}
-s\,\omega t\,(\,A_2\,s(\varphi_1^0+A_2\,s\,varphi_2^0\,)`
$.
<br>
<br>
L'identification des termes équivalents apparaît alors possible :
L'identification des termes équivalents apparaît alors possible :
<br>
<br>
...
@@ -1063,20 +1064,22 @@ $`A\,s\,\varphi^0 = A_1\,s\varphi_1^0 + A_2\,s\varphi_2^0`$.
...
@@ -1063,20 +1064,22 @@ $`A\,s\,\varphi^0 = A_1\,s\varphi_1^0 + A_2\,s\varphi_2^0`$.
<br>
<br>
Il te reste alors à trouver l'expression de $
`A`
$ et de $
`\varphi^0`
$.
Il te reste alors à trouver l'expression de $
`A`
$ et de $
`\varphi^0`
$.
*
$
`A`
$ se calcule alors en utilisant l'identité
$
`(c\,\varphi)^2 + (s\,\varphi)^2 = 1`
$
.
*
$
`A`
$ se calcule alors en utilisant l'identité
*$`(c\,\varphi)^2 + (s\,\varphi)^2 = 1`$*
.
Pour simplifier encore l'écriture, tu peux utiliser les fonctions $
`cos^2`
$ et $
`sin^2`
$
Pour simplifier encore l'écriture, tu peux utiliser les fonctions $
`cos^2`
$ et $
`sin^2`
$
qui vérifient pour tout $
`\theta`
$ :
qui vérifient pour tout $
`\theta`
$ :
$
`cos^2(\theta) = [cos(\theta)]^2`
$ et $
`sin^2(\theta) = [sin(\theta)]^2`
$,
$
`cos^2(\theta) = [cos(\theta)]^2`
$ et $
`sin^2(\theta) = [sin(\theta)]^2`
$,
Ainsi dans ton écriture réduite remplace
Ainsi dans ton écriture réduite remplace
$
`(c\,\theta)^2 = c^2\,\theta`
$ et $
`(s\,\theta)^2 = s^2\,\theta`
$
.
*$`(c\,\theta)^2 = c^2\,\theta`$ et $`(s\,\theta)^2 = s^2\,\theta`$*
.
Tu obtiens ainsi :
Tu obtiens ainsi :
<br>
<br>
$
`A^2=A_1^2\,c^2\,\arphi_1^0 +A_2^2\,c^2\,\arphi_2^0\,)^2 + 2\,A_1\,A_2\,c\,\arphi_1^0\,c\,\arphi_2^0`
$
$
`A^2=\;\;A_1^2\,c^2\,\arphi_1^0 +A_2^2\,c^2\,\arphi_2^0\,)^2`
$
$
`\hspace{1.2cm} +A_1^2\,s^2\,\arphi_1^0 +A_2^2\,s^2\,\arphi_2^0\,)^2 + 2\,A_1\,A_2\,s\,\arphi_1^0\,s\,\arphi_2^0`
$
$
`\hspace{1.4cm} + 2\,A_1\,A_2\,c\,\arphi_1^0\,c\,\arphi_2^0`
$
$
`\hspace{1.2cm} +A_1^2\,s^2\,\arphi_1^0 +A_2^2\,s^2\,\arphi_2^0\,)^2`
$
$
`\hspace{1.4cm}+ 2\,A_1\,A_2\,s\,\arphi_1^0\,s\,\arphi_2^0`
$
<br>
<br>
$
`\hspace{1.2cm} =
A_1^2\,(\,c^2\,\
arphi_1^0 +s^2\,\arphi_1^0)
$
`\hspace{1.2cm} =
A_1^2\,(\,c^2\,\v
arphi_1^0 +s^2\,\arphi_1^0)
+ A_2^2\,(\,c^2\,\arphi_2^0 +s^2\,\arphi_2^0)`
$
+ A_2^2\,(\,c^2\,\
v
arphi_2^0 +s^2\,\arphi_2^0)`
$
$
`\hspace{1.2cm} + 2\,A_1\,A_2\,(\,c\,\
arphi_1^0\,c\,\arphi_2^0 + s\,\
arphi_1^0\,s\,\arphi_2^0\,)`
$.
$
`\hspace{1.2cm} + 2\,A_1\,A_2\,(\,c\,\
varphi_1^0\,c\,\arphi_2^0 + s\,\v
arphi_1^0\,s\,\arphi_2^0\,)`
$.
<br>
<br>
$
`\hspace{1.2cm} =A_1^2\,+ A_2^2\,+ 2\,A_1\,A_2\,(\,c(\,\arphi_1^0 -\arphi_2^0)`
$.
$
`\hspace{1.2cm} =A_1^2\,+ A_2^2\,+ 2\,A_1\,A_2\,(\,c(\,\arphi_1^0 -\arphi_2^0)`
$.
<br>
<br>
...
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