On dit qu'un phénomène présente une périodicité temporelle s'il existe une durée, généralement notée T, au bout de laquelle il se reproduit régulièrement et identique à lui-même. La plus petite durée T est appelée la période temporelle du phénomène.
Déterminer la période à partir de la fréquence
Exemple de calcul de période à partir d'une fréquence: si la fréquence est de 20 hertz alors T = 1 / 20 = 0,050 s. si la fréquence est de 0,0100 hertz alors T = 1: 0,0100 = 100 s. si la fréquence est de 10 kHz alors f = 10 000 Hz et T = 1/10 000 = 0,00010 s.
Quand la source impose une perturbation périodique, l'onde progressive ainsi générée est elle-même périodique. Cette onde est caractérisée par une double périodicité : temporelle et spatiale.
La période spatiale ou la longueur d'onde λ d'une onde progressive périodique est la plus courte distance de répétition de cette onde. `A chaque instant, des points du milieu matériel atteints par l'onde, séparés par un nombre entier de longueur d'onde, ont le même état vibratoire.
La période, notée T, est l'intervalle de temps séparant deux états vibratoires identiques et successifs d'un point du milieu dans lequel l'onde se propage. Cette courbe représente les variations de pression acoustique d'une onde pour une durée d'une seconde.
La longueur d'onde est habituellement notée à l'aide de la lettre grecque lambda (λ). Dans le système usuel, on utilise souvent le nanomètre (nm) comme unité. Dans le système international (SI), elle se note en mètre (m).
La propagation des ondes est un phénomène physique dont découlent l'évolution et la progression d'une onde au sein d'un milieu, ou encore certains mouvements d'une particule dans l'espace et le temps.
Et on qualifie l'onde de « progressive » car la propagation de la perturbation s'effectue de proche en proche plus ou moins rapidement.
- Si la déformation du milieu matériel est normale à la direction de la propagation, alors l'onde est dite transversale. - Si la déformation du milieu est parallèle à la direction de propagation, alors l'onde est dite longitudinale.
L'amplitude d'une onde transversale correspond à la hauteur maximale atteinte par l'onde par rapport à sa position au repos. L'amplitude d'une onde longitudinale est évaluée en fonction de la pression maximale des particules compressées par l'onde.
Une onde progressive est dite sinusoïdale si les variations de la perturbation se font en suivant la fonction mathématiques sinus. On peut identifier ce type de fonction à partir du graphe comportant une alternance de "vagues" positives et négatives de mêmes amplitudes.
L'élongation de P est donnée par Y(x) = A. sin(ω. t − φ). L'examen de la corde avec un stroboscope montre que la forme de la corde est une sinusoïde et donc que φ(x) = k.x.
Exemple: une fréquence de 100 Hz. Sa longueur d'onde est de 3,4 mètres, sa période est de 10 ms.
La période d'un phénomène périodique
On appelle période d'un phénomène périodique, la plus petite durée qui sépare deux reproductions à l'identique du phénomène. Elle est notée T et s'exprime en secondes (s).
La fréquence d'une valeur est égale à l'effectif de cette valeur divisé par l'effectif total.
Il n'y a pas de transport de matière dans une ola puisque chaque supporter reste à sa place et n'est pas entraîné par la vague. Il ne doit pas y avoir de transport de matière ! Une bille qui roule sur le sol n'est pas une onde puisque la matière est transportée.
On détermine le retard \tau qui correspond au temps mis par l'onde pour parcourir la distance d, soit \tau=t_2 - t_1.
Phénomènes affectant la propagation des ondes
Réfraction. Diffusion. Diffraction.
Il existe en particulier deux grands types d'onde : les ondes mécaniques, dont la propagation dépend du passage à travers la matière ; et les ondes électromagnétiques qui n'ont pas besoin de support matériel pour se propager.
Dans l'eau, le son se propage plus de 4 fois plus vite que dans l'air, c'est-à-dire à environ 1482 mètres par seconde. La surface de l'eau renvoie presque tous les sons, comme un miroir acoustique.