Chacune des petites billes représentées
ci-dessous imite sa voisine de gauche, avec un décalage de 0,2s.
Lorsque la bille de gauche effectue un mouvement de va-et-vient, chacune des billes suivantes décrit ensuite le même mouvement, avec un décalage dans le temps.
Un signal se propage, de gauche à droite, le long de la rangée.
On peut générer un tel signal le long d'un ruban ou d'une longue corde
Après le passage du signal les billes retrouvent leur position initiale:
La propagation de l'onde se fait sans transport de matière.
Si les billes avaient une masse, leur énergie mécanique serait modifiée au moment du passage de l'onde.
La propagation d'une onde s'accompagne d'un transport d'énergie
La bille de gauche a maintenant un mouvement périodique de va-et-vient (oscillation) : une onde périodique se propage le long de la rangée de billes
L'onde se propage de gauche à droite mais la position moyenne de chaque bille ne change pas
Le long de la rangée, les mêmes positions reviennent régulièrement: il y a donc une périodicité dans l'espace en plus de la périodicité dans le temps.
La "période spatiale", c'est à dire la plus petite distance séparant deux billes qui oscillent de façon synchrone, (par exemple deux billes rouges successives) s'appelle la longueur d'onde.
La longueur d'onde est généralement notée λ et s'exprime en mètres (m) dans le système international d'unités.
On dit que les billes rouges, oscillant de façon synchrone, sont en phase les unes avec les autres.
Les billes vertes et les billes rouges sont en opposition de phase.
La 'forme' de l'onde dépend du mouvement de la bille :
ici la bille reste un certain temps en haut, puis en bas :
on obtient un créneau
Ici la bille se déplace toujours de la même distance dans un sens, puis dans l'autre.
La bille peut aussi décrire un cercle ou une ellipse...
On modélise ainsi la houle . Attention au mal de mer !
Ici la bille oscille parallèlement à la direction de propagation.
On dit que l'onde est 'longitudinale'...
...alors qu'ici elle est dite 'transversale'.
Dans les deux cas, chaque bille bouge autour d'une position moyenne fixe: la propagation s'effectue sans transport de matière
Période et longueur d'onde