Onde lumineuse : Onde électromagnétique se propageant dans le vide à la vitesse c = 3×10⁸ m/s
- Utiliser la relation c = λf
- Calculer la longueur d'onde
- Déterminer la période
Dans le vide, c = 3×10⁸ m/s
\(c = \lambda f \Rightarrow \lambda = \frac{c}{f}\)
\(\lambda = \frac{3×10^8}{5×10^{14}} = 6×10^{-7}\) m
\(T = \frac{1}{f} = \frac{1}{5×10^{14}} = 2×10^{-15}\) s
L'onde lumineuse a une longueur d'onde de 6×10⁻⁷ m et une période de 2×10⁻¹⁵ s
• Célérité dans le vide : c = 3×10⁸ m/s
• Relation fondamentale : c = λf
• Unités SI : Longueur en mètres, fréquence en Hz
Onde sonore : Onde mécanique se propageant dans un milieu matériel
T = 2 ms = 2×10⁻³ s
\(f = \frac{1}{T} = \frac{1}{2×10^{-3}} = 500\) Hz
\(c = \lambda f \Rightarrow \lambda = \frac{c}{f}\)
\(\lambda = \frac{340}{500} = 0.68\) m
L'onde sonore a une fréquence de 500 Hz et une longueur d'onde de 0.68 m
• Célérité dans l'air : c ≈ 340 m/s
• Relation inverse : T = 1/f
• Milieu matériel : Ondes sonores nécessitent un support
Onde radio : Onde électromagnétique de basse fréquence (3 kHz à 300 GHz)
Dans le vide, c = 3×10⁸ m/s
\(c = \lambda f \Rightarrow f = \frac{c}{\lambda}\)
\(f = \frac{3×10^8}{3} = 10^8\) Hz
\(T = \frac{1}{f} = \frac{1}{10^8} = 10^{-8}\) s
L'onde radio a une fréquence de 10⁸ Hz et une période de 10⁻⁸ s
• Domaine radio : Fréquences entre 3 kHz et 300 GHz
• Propagation : Dans le vide comme les ondes lumineuses
• Applications : Communication, radio, télévision
Onde superficielle : Onde se propageant à l'interface entre deux milieux (eau-air)
λ = 2 cm = 0.02 m
\(c = \lambda f\)
\(c = 0.02 × 10 = 0.2\) m/s
\(T = \frac{1}{f} = \frac{1}{10} = 0.1\) s
L'onde à la surface de l'eau a une célérité de 0.2 m/s et une période de 0.1 s
• Propagation : Seulement à la surface du liquide
• Célérité variable : Dépend de la tension superficielle
• Amplitude : Diminue avec la profondeur
Rayons X : Ondes électromagnétiques de très haute fréquence (0.01-10 nm)
Dans le vide, c = 3×10⁸ m/s
\(c = \lambda f \Rightarrow f = \frac{c}{\lambda}\)
\(f = \frac{3×10^8}{10^{-10}} = 3×10^{18}\) Hz
\(T = \frac{1}{f} = \frac{1}{3×10^{18}} = 3.33×10^{-19}\) s
Le rayonnement X a une fréquence de 3×10¹⁸ Hz et une période de 3.33×10⁻¹⁹ s
• Domaine X : Longueurs d'onde entre 0.01-10 nm
• Énergie élevée : Pénétration dans la matière
• Applications médicales : Imagerie radiographique
- Relation fondamentale : c = λf
- Relation période-fréquence : T = 1/f
- Conversion unités : Centimètres → mètres, ms → secondes
- Ordres de grandeur : Savoir situer les domaines de fréquence
- La célérité dépend du milieu de propagation (vitesse constante dans un milieu donné)
- Les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide à la vitesse c = 3×10⁸ m/s
- Les ondes mécaniques nécessitent un milieu matériel pour se propager
- Plus la fréquence est élevée, plus l'énergie transportée est importante
- La longueur d'onde est inversement proportionnelle à la fréquence
