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Conversions numérique-analogique et analogique-numérique . . . . . . . . . . . . . . . . 324
Généralités sur la conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
Conversion numérique-analogique (CNA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
Conversion analogique numérique (CAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
5. ONDES ( Jean Desbois) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
Équations d’ondes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
Propagation unidimensionnelle (ondes planes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
Dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
Ondes électromagnétiques dans le vide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
Équations de Maxwell dans le vide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
Propriétés des ondes électromagnétiques dans le vide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
Détection des ondes centimétriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
Ondes électromagnétiques dans la matière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
Équations de Maxwell dans les milieux matériels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
Conditions de passage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
Exemples de milieux matériels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
Réflexion et transmission (incidence normale) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
Onde « basse fréquence » dans un métal. Épaisseur de peau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
Pression de radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
Ondes acoustiques dans un fluide parfait . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
Équation d’ondes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
Impédance acoustique caractéristique (ou itérative). Réflexion, transmission (incidence
normale) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
Ultrasons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
L’effet Doppler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
La source S et le récepteur R ont des mouvements colinéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
Cas général non relativiste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
L’onde se réfléchit sur R avant d’être captée par S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
Effet Doppler relativiste. Décalage vers le rouge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
6. OPTIQUE GÉOMÉTRIQUE ( Jean Desbois) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
Lois de Descartes. Stigmatisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
Chemin optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
Principe de Fermat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
Lois de Descartes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
Stigmatisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
Image d’un point objet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
Aplanétisme. Grandissement linéaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
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Généralités sur la conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
Conversion numérique-analogique (CNA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
Conversion analogique numérique (CAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
5. ONDES ( Jean Desbois) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
Équations d’ondes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
Propagation unidimensionnelle (ondes planes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
Dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
Ondes électromagnétiques dans le vide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
Équations de Maxwell dans le vide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
Propriétés des ondes électromagnétiques dans le vide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
Détection des ondes centimétriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
Ondes électromagnétiques dans la matière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
Équations de Maxwell dans les milieux matériels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
Conditions de passage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
Exemples de milieux matériels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
Réflexion et transmission (incidence normale) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
Onde « basse fréquence » dans un métal. Épaisseur de peau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
Pression de radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
Ondes acoustiques dans un fluide parfait . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
Équation d’ondes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
Impédance acoustique caractéristique (ou itérative). Réflexion, transmission (incidence
normale) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
Ultrasons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
L’effet Doppler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
La source S et le récepteur R ont des mouvements colinéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
Cas général non relativiste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
L’onde se réfléchit sur R avant d’être captée par S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
Effet Doppler relativiste. Décalage vers le rouge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
6. OPTIQUE GÉOMÉTRIQUE ( Jean Desbois) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
Lois de Descartes. Stigmatisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
Chemin optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
Principe de Fermat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
Lois de Descartes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
Stigmatisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
Image d’un point objet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
Aplanétisme. Grandissement linéaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
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