Connaissances et compétences ajoutées des Ondes au niveau Contreforts
##### L'acquis du niveau colline
en vrac, à compléter et organiser
Ce niveau colline t'a permis de *préciser les concepts de base* liés aux ondes et *connaître la terminologie* associée. Tu as acquis une représentation mentale plus structurée des *principaux phénomènes ondulatoires* :
Les *fonctions trigonométriques* t'ont permis de *modéliser quelques cas simples* de phénomènes ondulatoires, en abordant notamment la *superposition de deux ondes* et la manière dont elle génère des *motifs d'interférence* ou des *ondes stationnaires*.
Les fonctions sinus et cosinus ont permis au niveau plaine de décrire
Ce *socle de connaissances* t'a préparé à identifier et à discuter des différents comportements des ondes dans divers contextes. Tu peux maintenant expliquer des concepts clés, et suivre des discussions avec des personnes ayant des connaissances plus avancées en physique des ondes.
toute onde monochromatique.
Les relations de trigonométrie ont permis de calculer le somme de deux
fonctions monochromatiques
Cela était suffisant pour comprendre
##### La valeur ajoutée du niveau contrefort
- le phénomène d'interférences créées par la superposition de deux ondes monochromatiques.
- la formation des ondes stationnaires.
Cela était suffisant pour comprendre le paradoxe de l'expérience des fentes d'Young
Ce niveau contreforts s'appuie sur mais ne reprends pas tes acquis du niveau colline.
dans une interprétation de mécanique classique de Newton
cadre de la mécanique quantique, blabla...
paradoxe de l'expérience de Michelson Morley
cadre de la relativité restreinte d'Einstein... blablabla.
Le phénomène de diffraction
Tu disposeras à ce niveau de **nouveaux outils mathématiques** qui enrichiront considérablement tes capacités de modélisation, de prévision et d'interprétation. Citions principalement :
et le phénomène d'interférences créées par plus de deux ondes monochromatiques
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comme dans les réseaux de diffractions sont hors d'atteinte, et seules
le calcul différentiel et le calcul intégral, les nombres complexes.
un aspect qualitatif de ces phénomènes est accessible.
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Ces outils plus avancés te permettront de traiter la superposition d’un nombre d'ondes quelconque, voire infini. La modélisation de phénomènes complexes sera possible, renforçant alors ta compréhension de ces phénomènes. Citons par exemple le phénomène de diffraction que les fonctions trigonométriques ne pouvaient pas appréhender.
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En pratique, ces outils t'offriront une maîtrise approfondie dans la conception et la sélection d'instruments optiques et acoustiques. Par exemple dans le domaine de l'optique, tu seras capable de concevoir ou sélectionner des réseaux de diffraction afin de répondre à des besoins spécifiques en terme de résolution et de domaine spectral. Et ta maitrise du phénomène te permettra d'analyser et d'interpréter correctement les spectres observés.
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En terme scientifique, tu pourras d'aborder le monde étrange de la physique quantique avec ses nouveaux concepts clés. Le calcul de la probabilité de présence électronique dans les orbitales atomiques devient possible. Le niveau atteint dans la description mathématique des ondes est fondamentale pour explorer la dualité onde-particule et pour avancer vers des domaines tels que les matériaux quantiques et le calcul quantique.
L'introduction de l'outil mathématique des nombres complexes...
De façon générale, le passage au niveau contrefort te permettra de développer une compréhension plus fine et plus flexible des phénomènes ondulatoires, tout en t'assurant les compétences nécessaires pour appliquer ces connaissances dans des contextes technologiques plus avancés.
de l'outil intégral
permet le calcul des interférences d'un nombre infini de ... reseau de diffraction...
continuer ce brainstorming
!! *Pour aller plus loin : au niveau montagne*
Le niveau montagne se rapprochera un peu plus de la réalité des phénomènes ondulatoires. Avec une description mathématique de la cohérence d'une onde (cohérence temporelle cohérence spatiale, cohérence spatio-temporelle). Fourier permettra , filtrage temporel, filtrage spatial, reconnaissance de forme, calcul d'hologramme comme la reconstitution d'images en vraies 3 dimensions (contrairement au cinéma 3D et techniques associées), lien vers incertitudes d'Heisenberg en physique quantique.
Au niveau avancé, le théorème de Fourier devient un outil central pour comprendre et manipuler les ondes. Il permet de maîtriser des concepts complexes tels que la cohérence temporelle et spatiale des ondes, ainsi que la cohérence spatio-temporelle. Grâce à cette approche, tu pourras effectuer des filtrages temporels et spatiaux, reconnaître des formes et réaliser des calculs d'hologrammes pour reconstituer des images en trois dimensions, offrant une précision bien au-delà des techniques de cinéma 3D. De plus, le théorème de Fourier établit un lien direct avec les incertitudes d'Heisenberg en physique quantique, enrichissant ainsi ta compréhension des limites fondamentales de mesure et d'observation dans le monde quantique.
