PHÉNOMÈNE DE PROPAGATION
2 Phénomène de propagation
La deuxième partie de ce chapitre est consacré à la propagation des ondes. Après avoir introduit le modèle de l’onde progressive, on étudiera le modèle de l’onde progressive sinusoïdale.
2.1 Observations expérimentales
a) Onde à la surface de l’eau
Lorsqu’on jette une pierre dans un étang, on observe à la surface de l’eau des rides circulaires,
les « ronds dans l’eau ». La perturbation engendrée par la pierre se transmet de proche en
proche à des points de plus en plus éloignés du lieu de l’impact. Si l’on filme le phénomène,
en se plaçant à la verticale du point d’impact, on peut mesurer, à différents instants t 1 , t 2 , ... ,
t n , le rayon d’un « rond » donné, les valeurs successives R 1 , R 2 , ... , R n sont bien représentées
par une loi de la forme : R i = R 0 + vt i , où v est une constante homogène à une vitesse. v est la
vitesse de propagation de l’ébranlement à la surface de l’eau qui se déplace entre les instants
t i et t i+1 sur une distance R i+1 − R i = v (t i+1 − t i ).
b) Onde sonore
L’expérience suivante met en évidence la phénomène de propagation du son.
On dispose deux micros à distance d l’un de l’autre de manière à ce qu’une onde
sonore puisse parvenir à chacun d’entre eux sans que l’autre ne lui fasse obstacle.
Les signaux délivrés par les micros sont envoyés sur les deux voies d’un oscilloscope
numérique réglé en « monocoup » ou une carte d’acquisition pour microordinateur.
micro 1 micro 2
source
sonore
voie 1 voie 2
d
Figure 2.10 – Mesure de la vitesse de propagation du son dans l’air.
La source sonore doit produire un son sec et bref. Le document ci-dessous correspond
à un claquement de doigts.
Le déclenchement de l’acquisition est provoqué par le signal du micro 1 utilisé comme
« source de déclenchement » : elle commence à l’instant où ce signal atteint une valeur que l’on choisit. Cette valeur doit être ni trop basse (pour qu’un signal parasite
ne déclenche pas l’acquisition), ni trop élevée (pour que le signal soit suffisamment
fort pour la déclencher).
Expérience
57
2 Phénomène de propagation
La deuxième partie de ce chapitre est consacré à la propagation des ondes. Après avoir introduit le modèle de l’onde progressive, on étudiera le modèle de l’onde progressive sinusoïdale.
2.1 Observations expérimentales
a) Onde à la surface de l’eau
Lorsqu’on jette une pierre dans un étang, on observe à la surface de l’eau des rides circulaires,
les « ronds dans l’eau ». La perturbation engendrée par la pierre se transmet de proche en
proche à des points de plus en plus éloignés du lieu de l’impact. Si l’on filme le phénomène,
en se plaçant à la verticale du point d’impact, on peut mesurer, à différents instants t 1 , t 2 , ... ,
t n , le rayon d’un « rond » donné, les valeurs successives R 1 , R 2 , ... , R n sont bien représentées
par une loi de la forme : R i = R 0 + vt i , où v est une constante homogène à une vitesse. v est la
vitesse de propagation de l’ébranlement à la surface de l’eau qui se déplace entre les instants
t i et t i+1 sur une distance R i+1 − R i = v (t i+1 − t i ).
b) Onde sonore
L’expérience suivante met en évidence la phénomène de propagation du son.
On dispose deux micros à distance d l’un de l’autre de manière à ce qu’une onde
sonore puisse parvenir à chacun d’entre eux sans que l’autre ne lui fasse obstacle.
Les signaux délivrés par les micros sont envoyés sur les deux voies d’un oscilloscope
numérique réglé en « monocoup » ou une carte d’acquisition pour microordinateur.
micro 1 micro 2
source
sonore
voie 1 voie 2
d
Figure 2.10 – Mesure de la vitesse de propagation du son dans l’air.
La source sonore doit produire un son sec et bref. Le document ci-dessous correspond
à un claquement de doigts.
Le déclenchement de l’acquisition est provoqué par le signal du micro 1 utilisé comme
« source de déclenchement » : elle commence à l’instant où ce signal atteint une valeur que l’on choisit. Cette valeur doit être ni trop basse (pour qu’un signal parasite
ne déclenche pas l’acquisition), ni trop élevée (pour que le signal soit suffisamment
fort pour la déclencher).
Expérience
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