ondes ,optique et physique moderne exam #1

Question 1

expliquer c’est quoi un mouvement périodique des oscillations

Answer 1

mouvement qui se répète à intervalle réguliers

Question 2

expliquer c’est quoi une oscillation

Answer 2

une fluctuation périodique de la valeur d’une grandeur physique au-dessus et au dessous d’une certaine valeur d’équilibre

Question 3

donner les caractéristique de l’oscillation harmonique simple

Answer 3

• amplitude constante: l’amplitude (A) est la valeur max de la position, calculée à partir de la position d’équilibre
• période constante : la période (T) est le temps requis pour effectuer un cycle complet

Question 4

c’est quoi La fréquence ( f = T-1 )

Answer 4

est le nombre d’oscillations effectuées en une seconde [s-1]

Question 5

c’est quoi La fréquence angulaire ( w = 2p f )

Answer 5

est une mesure en radians de la fréquence [rad/s]

Question 6

Qu’est-ce qu’une onde ?

Answer 6

• c’est une perturbation (oscillation) qui se propage dans un milieu.

Question 7

c’est quoi une perturbation (vibration)

Answer 7

est un changement local et temporaire des propriétés d’un milieu.

Question 8

c’est quoi une propagation de proche en proche.

Answer 8

Chaque segment du milieu perturbé a une incidence sur le segment suivant ; il lui transmet l’oscillation

Question 9

qui suis-je : les perturbations se déplacent dans un milieu matériel et élastique qui est considéré autrement dans un état d’équilibre. Ces ondes transportent de l’énergie et de la quantité de mouvement, mais sans transport net de matière.

Answer 9

les ondes mécaniques

Question 10

c’est quoi des ondes continues périodiques

Answer 10

lorsque les perturbations sont successives à intervalle réguliers

Question 11

lorsqu’une perturbation est unique

Answer 11

on parle d’impulsion

Question 12

quel sont les deux modes de perturbation

Answer 12

oscillation transversale
oscillation longitudinale

Question 13

ondes transversale

Answer 13

l’ondes a une perturbation perpendiculaire à sa direction de propagation

Question 14

ondes longitudinale

Answer 14

• L’onde perturbe le milieu d’un mouvement oscillant dans la même direction. que sa propagation
• on parle de zones de compression et de zones de raréfaction ou dilatation

Question 15

si l’onde se propage vers la droite selon selon le référentiel inertiel : la vitesse est-elle positive ou négative

Answer 15

positive

Question 16

si l’onde se propage vers la gauche selon selon le référentiel inertiel : la vitesse est-elle positive ou négative

Answer 16

négative

Question 16

Si la source de perturbation agit comme un oscillateur harmonique simple, la fonction d’onde est…

Answer 16

sinusoïdale et conserve les propriétés de l’oscillation harmonique. Cela à pour effet d’avoir notamment une double périodicité.

Question 17

quel sont les conditions d’un pendule simple .

Answer 17

1. La suspension d’un objet se fait à partir d’un point unique à l’aide d’un lien.
2. Le lien ne doit pas se déformer lors du mouvement d’oscillation.
3. La quasi-totalité de la masse du système oscillant est concentrée en un point (masse ponctuelle) éloigné du point de suspension.
4. L’amplitude angulaire est suffisamment petite ( angle max < pie /6)

Question 18

c’est quoi une double périodicité

Answer 18

Pour représenter l’onde graphiquement, il faut fixer l’une des deux variables indépendantes et représenter la courbe produite par la variation de l’autre.

Question 19

c’est quoi l’onde en fonction de la position

Answer 19

• l’onde sera de forme sinusoïdale
• La périodicité est de forme temporelle
• longueur d’onde (m)

Question 20

expliquer c’est quoi le nb d’onde angulaire k

Answer 20

est donc la quantité de radians survenant par unité de longeur (rad/m)

Question 21

Que se passe-t-il lorsqu’une onde est confrontée à un changement de milieu ?

Answer 21

Il y a d’un côté une transmission partielle de l’onde vers le nouveau milieu et de l’autre une réflexion partielle retournant dans le milieu d’origine.

Question 22

(l’arrivée à une interface ) Le rapport de proportionnalité transmission/réflexion dépend de quoi

Answer 22

des caractéristiques de l’interface entre les deux milieux.

Question 23

( l’arrivée à une interface) quel sont les variable fixe d’une onde

Answer 23

(w, truc bizz, v, T) ne changent pas lors d’une réflexion, mais peuvent varier grandement dans le cas d’une transmission

Question 24

quel sont les deux types de réflexions et les expliquer

Answer 24

Réflexion dure: L’onde passe d’un milieu de **faible densité **vers un milieu de **forte densité**. La perturbation est réfléchie et inversée transversalement. Réflexion molle : L’onde passe d’un **milieu de forte densité** vers un **milieu de faible densité.** La perturbation garde sa direction transversale.

Question 25

expliquer la réflexion dure (réflexion optimale )

Answer 25

Si la densité du second milieu tend vers l’infini, on peut prétendre avoir une extrémité fixe. Lorsque l’onde atteint **le « mur »**, celui-ci exerce une force opposée à la perturbation, ce qui cause l’inversion transversale.

Question 26

expliquer la réflexion molle (réflexion optimale )

Answer 26

Si maintenant la densité du second milieu tend vers zéro, on peut prétendre que l’extrémité est libre. **Aucune force verticale n’oppose la perturbation**, alors il n’y a pas d’inversion.

Question 27

quel formule donne le max du ventre

Answer 27

2A

Question 28

Principe de superposition linéaire

Answer 28

Si plusieurs ondes se chevauchent, il y aura une interaction entre elles. Les perturbations s’additionnent en un même point ; on parle de superposition des ondes.

Question 29

L’interférence constructive

Answer 29

Lorsque les directions transversales des ondes sont identiques, le déplacement de la perturbation résultante est plus élevé (amplitude plus grande).

Question 30

L’interférence destructive.

Answer 30

Lorsque les directions transversales des ondes sont opposées, le déplacement est plus faible (amplitude plus petite, voire nulle).

Question 31

onde stationnaire

Answer 31

* Soit deux ondes progressives sinusoïdales identiques se propageant sur une corde (assez longue) à partir de chaque extrémité en direction opposée.

Question 32

Caractéristiques de l’onde stationnaire

Answer 32

l’onde stationnaire ne se propage pas.

Question 33

des noeuds

Answer 33

sont les points restant constamment au repos.

Question 34

Ondes stationnaires par réflexion

Answer 34

- On peut profiter de la conservation des propriétés de l’onde lors d’une réflexion optimale pour produire une onde stationnaire. * L’onde progressive sinusoïdale interfère avec elle-même peu importe le type de réflexion.

Question 34

les ventres

Answer 34

ont les points situés à mi-chemin entre les nœuds, où l’amplitude résultante atteint le double de celle des ondes individuelles.

Question 35

Ces bons par demi-longueur d’onde s’appellent

Answer 35

les harmoniques.

Question 36

le son est quel type d'onde

Answer 36

onde longitudinale, il se propage donc par fluctuation de la pression du milieu.

Question 37

En moyenne, les humains peuvent entendre des sons sur une plage de fréquences allant de ...

Answer 37

20 Hz jusqu’à 20 000 Hz.

Question 38

Pour les fréquences inférieures à 20 Hz

Answer 38

d’infrasons

Question 39

Pour les fréquences supérieures à 20 000 Hz

Answer 39

on parle d’ultrasons.

Question 40

front d'onde

Answer 40

Lorsqu’une onde se propage en plusieurs dimensions, il existe un **ensemble continu de points où la fonction d’onde est décrite par la même phase.** Cet ensemble porte le nom de front d’onde.

Question 41

front d'onde 2D sont représenter comment?

Answer 41

cercles concentriques formés à la surface de l’eau lorsqu’on y jette une pierre (2D).

Question 42

front d'onde 3D sont représenter comment?

Answer 42

les fronts d’onde sont de forme sphérique centrée sur la source.

Question 43

que se passe t'il lorsque les fronts d'ondes se retrouve loins de la source

Answer 43

Très loin de la source, la courbure des fronts d’onde est très faible et on les approxime souvent à des fronts d’onde « plan », on parle alors d’ondes planes.

Question 44

l'effet doppler

Answer 44

La perception de la fréquence est modulée par la vitesse relative de la source et de l’observateur par rapport aux molécules d’air considérées au repos. Un observateur n’attend donc pas un son à la même hauteur (haute fréquence = son plus aigu) lorsque la source est en mouvement ou lorsque la source est au repos (selon sa perspective inertielle).

Question 45

Toutefois il peut arriver que le module de la vitesse de la source dépasse celui du son, on a alors ...

Answer 45

une onde de choc supersonique. Les ondes se superposent en un cône formé à l’arrière de la source.

Question 46

expliquer c'est quoi les battement

Answer 46

Si deux ondes ont des fréquences proches l’une de l’autre, elles interfèrent dans le temps. Le résultat est un phénomène périodique temporel appelé battement.

Question 47

(bloc resort ) que se passe t-il lorsque les resort est a une positon d'équilibre

Answer 47

À la position d'équilibre, la masse possède sa vitesse maximale; son énergie cinétique est maximale. Mais le ressort est à l'équilibre; il n'y a aucune énergie potentielle.

Question 48

( bloc resort) que se passe t-il lorsque les resort est complètement étiré ou comprimé

Answer 48

Lorsque le ressort est complètement étiré ou comprimé, l'énergie potentielle est maximale. Mais la vitesse de la masse est nulle (elle arrête); il n'y a aucune énergie cinétique.

Question 49

Un oscillateur modélisé par une OHS a une fréquence angulaire indépendante de l'amplitude de son mouvement. On parle alors de

Answer 49

fréquence angulaire propre.