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......@@ -478,21 +478,82 @@ Le modèle mathémait
##### Que signifient "interférences constructives" et "interférence destructives" ?
##### Que représentent les noeuds et les ventres ?
##### Quelle lien entre interférences et ondes stationnaires ?
##### Comment reconnaître le phénomène d'interférence ?
##### Que signifient "interférences constructives" et "interférence destructives" ?
#### Quelle interférence produit la superposition de deux ondes harmoniques ?
en construction ...
une figure et une conclusion.
Ensuite le lien entre ... notation réelle, puis avantage notation complexe.
Superposition linéaires de deux ondes harmoniques.
* Onde : définie en tout point de l'espace.
* Soient deux ondes harmoniques $'U_1`$ et $U_2`$ de même amplitude $`A`$ :
* ondes unidimensionnelles scalaires :
$`U_1(x,t) = A*cos(kx - \omega t)`$.
$`U_2(x,t) = A*cos(kx - \omega t)`$
* Soit $`P`$ un point quelconque de coordonnée $`x_P`$ (onde unidimensionnelle) ou de vecteur position $`\overrightarrow{r_P}`$. En ce point à un instant $`t`$, les deux ondes ont pour expressions :
$`U_1(x_P,t) = A*cos(kx_P - \omega t + \phi_1)`$.
$`U_2(x_P,t) = A*cos(kx_P - \omega t)+ \phi_2)`$.
. Comme nous nous intéressons à l'interférence au point $`x_P`$ spécifié, nous pouvons donc faire disparaitre cette information, en faisant un changement de l'origine de l'échelle des durées :
* $`\exist t_0, kx_P = \omega t_0`$.
$`\begin{align}\Longrightarrow\quad U_tot(x_P,t)
&= A*\big[cos(\omega t_0 - \omega t + \phi_1) + A*cos(\omega t_0 - \omega t + \phi_2)\\
&\\
&= A*\big[cos\big(\omega (t_0 - t) + \phi_1) + cos\big(\omega (t_0 - t) + \phi_2)\big)\big]\\
\\
&= A*\big[cos(\omega t' + \phi_1) + cos(\omega t' + \phi_2)\big]\end{align}`$
* Il est intéressant d'exprimer l'onde totale en fonction de la différence de phase à l'origine des deux ondes $`\Delta=\phi_2 - \phi1`$. Cela s'obtienty en faisant là encore un changement d'origine des durées :
* $`\exist t_1, \phi_1 = \omega t_1`$.
$`\begin{align}\Longrightarrow\quad U_tot(x_P,t)
&= A*\big[cos(\omega t' + \phi_1 + \omega t_1 - \omega t_1)\\
+ A*cos(\omega t' - \omega t + \phi_2+ \omega t_1 - \omega t_1)\big]\\
&\\
= A* \big[cos(\omega (t' + t_1) + \phi_1 - \phi_1)\\
+ A*cos(\omega (t' + t_1) + (\phi_2 - \phi_1))\big]\\
&\\
= A* \big[cos(\omega (t'') + cos(\omega t'' + \Delta\phi)\big]\end{align}`$
* Il reste à montrer que cette onde résultante est elle-même harmonique.
* $`\exist t_2, \phi_1 = \omega t_1`$.
$`\begin{align}\Longrightarrow\quad U_tot(x_P,t)
&= A* \big[cos(\omega (t'') + cos(\omega t'' + \Delta\phi)\big]\end{align}\\
&\\
&= A*\left[cos\left(\omega t''+\dfrac{\Delta\phi}{2}-\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)
+ cos\left(\omega t''+\dfrac{\Delta\phi}{2}+\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)\right]
\end{align}
* $`\exist t_3, \dfrac{\Delta\phi}{2} = \omega t_3`$.
$`\begin{align}\Longrightarrow\quad U_tot(x_P,t)
&= A*\left[cos\left(\omega t''+\omega t_3-\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)
+ cos\left(\omega t''+\omega t_3+\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)\right]
&\\
&= A*\left[cos\left(\omega (t''+ t_3) -\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)
+ cos\left(\omega (t''+ t_3)+\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)\right]
\end{align}
* Le dernier changement d'origine des temps $`t''+ t_3 = t'''`$ induit :
$`\begin{alignU_tot(x_P,t) &= A*\left[cos\left(\omega t'''-\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)
+ cos\left(\omega t'''+\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)\right] \\
&\\
&= A*\left[cos\left(\omega t'''\right)\,cos\left(\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)\right) \\
+ sin\left(\omega t''')\sin\left(\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)\right) \\
+\left[cos\left(\omega t'''\right)\,cos\left(\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)\right) \\
- sin\left(\omega t''')\sin\left(\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)\right) \\
&\\
&= 2A*\left[cos\left(\omega t'''\right)\,cos\left(\dfrac{\Delta\phi}{2}\right)\right) \\
##### Que représentent les noeuds et les ventres ?
##### Quelle lien entre interférences et ondes stationnaires ?
......
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