Ondes mécaniques

Bonjour,

J'ai deux ou trois questions sans réponses pour l'instant sur les ondes.

- J'aimerai savoir si quelqu'un sait pourquoi quand deux ondes se croisent sur une corde (alors que les directions des perturbations initiales crées à chaque extrémités de la corde sont antiparallèles et de même importance) elles continuent de se propager après s'être "annulés" en se croisant.
- Comment explique t-on que la fréquence d'une onde ne change pas quel que soit le milieu ?
- Qu'est-ce qui fait qu'un milieu est dispersif ou non ?
- Comment "prouve" t-on les formules de proportionnalité utilisés pour la diffraction ?

Merci d'avance !

Bonsoir,
1 - je saurais te le montrer à partir du modèle des ondes mécaniques, mais quant à te dire pourquoi!
2 - ce n'est pas vrai, du moins il existe des exceptions. Il existe des milieux non linéaires qui provoquent le changement de fréquence d'une OEM qui les traverse. Leur étaude constitue l'optique non linéaire. Voir http://fr.wikipedia.org/wiki/Optique_non-lin%C3%A9aire
3 - sa structure atomique ou moléculaire.
4 - par l'analyse théorique. Voir ici http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_de_la_diffraction

Bonsoir,

1)

je saurais te le montrer à partir du modèle des ondes mécaniques

Je ne demande rien de mieux !
2) Je parlais en fait seulement pour le cas des ondes mécaniques progressives mais merci pour l'information ! En réfléchissant un peu j'ai compris pourquoi la fréquence ne change pas selon le milieu pour ces ondes.
3)

sa structure atomique ou moléculaire.

Pourrais-tu me donner plus de précision ?
4) Merci !

Bonjour,
Pour répondre à la question 1, il faut se rappeler de la définition et de deux propriétés des ondes mécaniques:
- une onde mécanique est une perturbation d'un milieu par rapport à un état d'équilibre. Cette perturbation est représentée par sa fonction d'onde.
- propriété 1 : une onde mécanique transporte de la quantité de mouvement, grandeur qui est soumise à une loi de conservation.
- propriété 2 : les fonctions d'onde répondent au principe de superposition linéaire, qu'elles soient de nature vectorielle (comme dans ton exemple) ou scalaire (une onde de pression par exemple). On suppose bien sur que l'on reste dans le domaine linéaire de la fonction d'onde. En cas de non linéarité de la fonction d'onde, le comportement est assez différent.. Et hors de propos ici!

Si nous reprenons ta question: que se passe-t-il lorsque 2 ondes sont produites, chacune à une extrémité de la corde?
D'abord, il n'est pas du tout certain qu'elles s'annulent en se croisant! Elles interfèrent en se superposant, et cette interférence peut être constructrice ou destructrice. Tu as sans doute vu ça en cours. Ajoutons que cette interférence n'aura lieu que si les deux fonctions d'onde possèdent la même polarisation.
Pourquoi continuent-elles à se propager ? Parce que chacune d'elle transporte une certaine quantité de mouvement et que celle-ci ne disparait pas, en vertue de la loi fondamentale de la conservation de la quantité de mouvement.

florestan a écrit:
3)

sa structure atomique ou moléculaire.

Pourrais-tu me donner plus de précision ?
4) Merci !

Bonsoir,
Le fait qu'un milieu soit dispersif ou non tient à la réponse de ce milieu aux excitations des ondes mécaniques ou électromagnétiques. Cette réponse dépend des liaisons atomiques ou moléculaires et du couplage entre les atomes ou molécules. Cela dépend aussi de la nature et des caractéristiques des ondes. mais encore dans tous les cas, on est ramené à l'étude de l'interaction entre le rayonnement et la matière.