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Carte mentale — O1 · Des signaux qui voyagent
Masque les idées et essaie de les retrouver.
Des signaux qui voyagent
O1 — de la perturbation isolée à la double périodicité
Qu'est-ce qu'une onde
La définition
- Propagation d'une perturbation dans un milieu matériel
- Sans transport de matière
- Ce qui voyage : de l'énergie et de l'information
Le ruban sur la corde
- La perturbation avance le long du milieu
- Chaque point monte et redescend SUR PLACE
- Le surfeur avance, pas l'eau
Le piège
- Le courant d'une rivière n'est pas une onde
- Là, c'est bien la matière qui voyage
Célérité et retard
La célérité v
- v = d / Δt, en m.s⁻¹
- Dépend du milieu de propagation
- Pas de la violence du geste de départ
Le retard τ
- τ = d / v : la durée pour aller d'un point à l'autre
- Plus le point est loin, plus il est en retard
- Trois retards + trois cercles = un épicentre
L'écho
La réflexion
- Au changement de milieu, une partie est réfléchie
- La durée mesurée est un ALLER-RETOUR
La relation
- d = v × Δt / 2
- Δt = durée aller-retour, d = distance de l'obstacle
- Oublier le /2, c'est doubler toutes les distances
L'échographie
- Écho à 156 µs, v = 1 540 m.s⁻¹ dans les tissus
- Interface à 12,0 cm de la sonde
Les ondes périodiques
La périodicité
- La source répète le même motif à intervalles égaux
- Motif le plus simple : la sinusoïde
Période et fréquence
- T = durée d'un motif complet, en secondes
- f = nombre de motifs par seconde, en hertz
- f = 1 / T
Le rituel mesure
- Ne jamais mesurer UNE seule période
- En mesurer 5, puis diviser par 5
- L'incertitude est divisée d'autant
La double périodicité
Deux répétitions
- Dans le temps : la période T, en secondes
- Dans l'espace : la longueur d'onde λ, en mètres
- λ = distance entre deux motifs consécutifs
Lire le bon axe
- Axe en secondes → je lis T
- Axe en mètres → je lis λ
- L'erreur la plus fréquente du chapitre
La relation
- λ = v × T, soit encore λ = v / f
- En une période, l'onde avance d'une longueur d'onde
La règle du manipulateur
- Une onde ne voit pas plus petit que sa longueur d'onde
- Petit détail à voir = fréquence élevée
- D'où les sondes médicales en mégahertz