Phénomènes ondulés

Le reflet de la lumière est un phénomène ondulé qui nous permet de voir l'image d'un bâtiment clairement réfléchi dans les panneaux de verre de l'autre

Quels sont les phénomènes ondulés?

Les phénomènes ondulés Ils se déroulent lorsque les vagues se sont propagées dans un milieu et trouvent d'autres vagues, avec des changements au milieu, des frontières, des lacunes et des obstacles en général. Cela provoque des modifications de la forme des vagues et de leur déplacement.

Les vagues de transport de l'énergie, pas d'importance. Si nous regardons bien, lorsqu'une pierre est jetée dans un étang, qui se propage dans l'eau est la perturbation, car les molécules de fluide se déplacent brièvement de sa position d'équilibre et y retournent dès que la perturbation s'éloigne.

Comme il n'y a pas de transport de matière, nous pouvons nous attendre à ce que les vagues se comportent de différentes manières comme le feraient des objets lorsqu'ils interagiraient.

Les vagues parviennent à traverser différents supports et même à occuper le même espace en même temps, quelque chose que les particules de pâte ne peuvent pas faire, au moins à un niveau macroscopique (les électrons ont une masse et peuvent ressentir des phénomènes ondulateurs).

Parmi les principaux phénomènes ondulés que nous pouvons observer dans la nature figurent la réflexion, la réfraction, les interférences et la diffraction.

La lumière et le son, si précieuses aux sens, se comportent comme des vagues et éprouvent tous ces phénomènes, dans les différences dans leurs natures respectives.

Par exemple, la lumière n'a pas besoin de matériel pour se propager, tandis que le son fait. De plus, la lumière est une onde transversale (la perturbation est perpendiculaire à la direction dans laquelle l'onde se déplace), tandis que le son est une onde longitudinale (la perturbation et le déplacement sont parallèles).

Types de phénomènes ondulés

Malgré leur nature différente, toutes les vagues ont en commun les phénomènes ondulés suivants:

Réflexion

Réflexion et réfraction de la lumière. Source: Wikimedia Commons.

Lorsque les vagues se déplacent parfois, ils trouvent des bordures qui séparent un médium d'un autre, par exemple une impulsion qui se déplace à travers une corde qui tient fermement à une extrémité.

Une fois que le pouls atteint la fin de la corde, il revient en grande partie, mais il le fait investir. On dit ensuite que le Pulse fait l'expérience de la réflexion, c'est-à-dire qu'elle se reflète dans la frontière entre la corde et le support.

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L'investissement d'impulsion est dû à la réaction exercée par le soutien sur la corde, qui par la loi d'action et de réaction a la même direction et l'ampleur, mais sinon. Pour cette raison, le pouls est inversé quand il revient.

Une autre possibilité est que la corde a une certaine liberté dans le sujet extrême, par exemple, il est noué sur un anneau qui peut glisser sur une barre. Ensuite, l'impulsion envoyée par la corde ne revient pas inversée.

En termes généraux, lorsqu'une vague se propage et atteint la limite qui sépare deux moyens différents, connaît un changement de direction. À l'onde qui est connue sous le nom d'onde incidente, qui revient est l'onde réfléchie et si une partie est transmise à l'autre milieu, elle est connue comme une vague réfractée.

Le son est une vague, alors expérimentez la réflexion lorsque vous parlez dans une pièce vide. La lumière est également une onde et nous pouvons le voir réfléchir dans le miroir, sur la surface silencieuse d'un étang ou dans la fenêtre un gratte-ciel.

Réfraction

Le crayon semble plié en raison de la réfraction que la lumière souffre au fur et à mesure d'un milieu à l'autre. Source: Wikimedia Commons.

Le phénomène de réfraction se produit lorsqu'une vague passe d'un milieu à l'autre, par exemple de l'air à l'eau. Une partie de l'onde est transmise au deuxième milieu: l'onde réfractée.

Lorsque vous essayez de saisir un objet immergé au fond d'une fontaine ou d'un seau, il est très probable de ne pas l'atteindre, même si la main est dirigée où l'objet est. Et c'est parce que les rayons lumineux ont changé leur direction lorsqu'ils sont passés de l'air à l'eau, c'est-à-dire qu'ils ont connu une réfraction.

De plus, la vitesse à laquelle le mouvement des vagues varie selon le milieu. Dans un vide, les ondes légères se déplacent à une vitesse constante C = 300.000 km / s, mais dans l'eau, la vitesse diminue jusqu'à (3/4) C et encore plus de verre: A (2/3) C.

La vitesse de la lumière dans un milieu dépend de l'indice de réfraction de cela, défini comme la raison entre C et la vitesse et que la lumière a au milieu:

N = c / v

Le phénomène est analogue à un chariot de jouet qui roule sur un sol dur de céramique ou de bois très tiré et soudainement roulé sur un tapis. Modifie non seulement votre adresse, mais diminue également votre vitesse.

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Absorption

Les ondes radio seront absorbées alors qu'elle se sépare du centre d'émission.

Si la vague rencontre un support différent, il peut arriver qui donne toute l'énergie qu'elle transporte et son amplitude est nulle. On dit alors que la vague a été absorbée.

Ingérence

Les ondes sonores peuvent vivre ensemble, mais l'une sera superposée à l'autre. Cela se produit lorsque nous parlons au téléphone, mais il y a un match de football à la télévision en arrière-plan.

Deux objets ne partagent pas leur espace, mais deux vagues ou plus n'ont aucun problème à être en même temps au même moment de l'espace. Ce comportement leur est exclusif.

Il arrive chaque fois que deux pierres sont jetées simultanément dans l'eau, des modèles d'onde indépendants sont produits qui peuvent se chevaucher et donner une vague résultante.

L'amplitude de l'onde résultante peut être supérieure ou inférieure à celle des ondes qui interfèrent ou peuvent simplement être annulées les unes avec les autres. Ils sont remplis Principe de superposition.

Pour les vagues, le principe de superposition établit que la vague résultante est égale à la somme algébrique des déplacements des ondes interférentes (ils peuvent être plus de deux).

Si les vagues sont en phase, ce qui signifie que leurs vallées et leurs crêtes sont alignées, c'est une onde avec une double amplitude. Ceci est connu comme Interférence constructive.

D'un autre côté, lorsque la crête d'une vague chevauche la vallée d'un autre, ils se contrernent et l'amplitude de l'onde résultante. Cet effet est appelé interférence destructrice.

Après avoir interagi, les vagues se poursuivent comme si de rien n'était.

Diffraction

Deux fronts d'onde avec différentes longueurs d'onde: éprouvent une plus grande diffraction dont la longueur d'onde est comparable à l'ouverture. Source: F. Zapata.

Ce phénomène est typique des vagues; Il y a la vague s'écarte et se décompose en rencontrant un obstacle déposé sur la voie des vagues ou un écart au milieu. L'effet est significatif lorsque la taille de l'obstacle est comparable à celle de la longueur d'onde.

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Les vagues s'occupent du début de Huygens, qui établit que chaque point du médium se comporte à son tour comme une orientation qui émet des vagues. Comme un milieu a une quantité infinie de points, lorsque le front d'onde est obtenu.

Lorsqu'il atteint une ouverture de la taille de la longueur d'onde, les projecteurs sur le front d'onde sont fixés pour interférer les uns avec les autres et les déformations de l'onde.

La diffraction du son est facile à apprécier, car sa longueur d'onde est comparable à celle des objets qui nous entourent, mais la longueur d'onde de la lumière est beaucoup plus faible et par conséquent, la diffraction a besoin de très petits obstacles.

Dans l'image suivante, nous avons un front d'onde plat, qui se déplace verticalement pour rencontrer une ouverture sur un mur.

À gauche, la longueur de l'onde incidente est bien inférieure à la taille de l'ouverture et l'onde se déforme à peine. D'un autre côté, dans la figure à droite, la longueur d'onde est comparable à celle de l'ouverture et de l'émergence de celle-ci, les courbes de l'onde.

Exemples de phénomènes ondulés

-Écoutez la musique et les conversations dans une autre pièce sont dues à la diffraction du son lorsque vous trouvez des ouvertures telles que des portes et des fenêtres. Les basses fréquences sont meilleures que les hautes, donc le tonnerre distant gronde beaucoup plus que proximité, qui sont perçus plutôt comme des timbres courts.

-Les mirages sont dus au fait que des parties de l'air ont des indices de réfraction différents, en raison de la densité inégale.

Cela fait que le ciel et les objets distants semblent réfléchir sur une surface liquide non existante dans le désert ou une route chaude. Les réfractions successives de la lumière dans les couches inégales de l'atmosphère sont celles qui créent cet effet.

Mirage sur une route. Source: Wikimedia Commons. Brocken Inaglory / cc by-s (http: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 /).

-Il n'est pas possible de voir des objets plus petits que la longueur d'onde de la lumière avec laquelle ils sont illuminés. Par exemple, les virus sont plus petits que les longueurs d'onde visibles, ils ne peuvent donc pas être vus avec un microscope à courant.

-La réfraction nous fait voir au soleil peu de temps avant sa sortie (ou mettre). À cette époque, les rayons du soleil affectent obliquement l'atmosphère et le changement au milieu est responsable de les plier et de les détourner.

C'est pourquoi nous pouvons voir le roi étoile avant qu'il ne soit vraiment au-dessus de l'horizon ou continuer à le voir directement à l'horizon quand il est passé en dessous.

La ligne bleue est l'horizon. La vraie position du soleil est en dessous, mais la réfraction atmosphérique nous permet de le voir même lorsqu'il est déjà caché. Source: Wikimedia Commons.

Les références

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