TPE réalisé en 1ère S au Lycée le Likes
II/Qu’est-ce qu’une onde ?
Une onde est la propagation d'une perturbation produisant une variation des propriétés physiques du milieu qu’elle traverse. Elle se déplace avec une vitesse déterminée qui dépend des caractéristiques du mileu. Une onde transporte de l'énergie sans transporter de matière.
1) Les différents types d'ondes
Il existe une grande variété d'ondes qui ont toutes des caractéristiques propres, mais on les distingues en deux grandes familles :
- les ondes matérielles, qui ne peuvent se pas se propager dans le vide mais uniquement par la matière. Parmi elles on
trouve les ondes sonores, qui se propagent en ébranlant les particules du milieu qu’elles traversent, ainsi que les ondes de
*surface qui se répandent à partir du point de surface où s’est produit la perturbation.
- les ondes électromagnétiques, qui se propagent dans le vide et dans les milieux matériels où elles peuvent être plus ou
moins absorbées, comme le laser ou les ondes radios qui nous intéressent, et dont nous reparlerons.
Chaque type d’onde est caractérisé par sa période et son amplitude, comme montré sur le schéma :
2) Les ondes électromagnétiques :
Ces ondes, comme leur nom l'indique, sont une combinaison de deux perturbations, l'une magnétique, l'autre électrique.
Alors que les ondes acoustiques avancent à environ 330 m/s dans l'air, les ondes électromagnétiques fusent à près de
300 000 km/s dans le vide soit la vitesse de la lumière. Ainsi les ondes électromagnétiques n'ont pas besoin de matière
pour se déplacer, elles s'appuient sur des champs magnétiques et électriques perpendiculaires entre eux, naturellement
présents partout dans l'univers même dans le vide.
Chaque onde électromagnétique est définie par sa longueur d'onde et par sa fréquence. La longueur d'onde (en mètres)
est la distance parcourue par l'onde pendant une période d'oscillation. La fréquence (en Hertz) est l'inverse de la période
(en seconde).
Elle est donc issue d’une combinaison de deux champs :
- Un champ électrique : V/m (volt/mètre)
- Un champ magnétique : A/m (ampère/mètre)
Ils se combinent pour former un champ électromagnétique.
Schéma d’une onde électromagnétique
3) Les ondes radio :
Les ondes radio sont des ondes électromagnétiques avec de grandes longueurs d'ondes qui peuvent atteindre des kilomètres. Par exemple, les émissions de radio sur grandes ondes entre 150 et 260 kHz ont une longueur d'onde de 1.1 a
2 kilomètres et une vitesse de 300.000.000 m/s.
Elles peuvent se propager de deux façons :
-Dans l’espace libre, cela s’appelle la propagation rayonnée (ex : autour de la Terre)
-Dans des lignes, c’est la propagation guidée
Les fréquences des ondes radio s’étendent de 9 kHz à 3000 kHz.
