Pourquoi les trains d'ondes

[invite0819340a]

Bonjour,

J'aimerais bien qu'un physicien m'aide à comprendre pourquoi, les ondes (quelle que soit son origine, acoustique, optique, marine) se propagent toujours en trains d'ondes.

Merci d'avance,

Pamath,
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[doul11]

Bonjour,

Parce que les ondes réelles ne sont pas infinies : il y a un début et une fin.

[invite0819340a]

Merci beaucoup pour votre réponse.

Je pensais que ceci (il y a un début et une fin) étant le cas d'une source qui qui émet ponctuellement une énergie. Mais, lorsque nous avons une source qui émets pendant une longue durée des vibrations, par exemple pendant 2h en continu (sans interruption), pourquoi alors, les trains ne durent pas 2h.

J'ai remarqué que même dans ce cas, il y épisodiquement une série d'enveloppes (trains d'ondes)!

Merci d'avance

[Deedee81]

Salut,

Mais, lorsque nous avons une source qui émets pendant une longue durée des vibrations, par exemple pendant 2h en continu (sans interruption), pourquoi alors, les trains ne durent pas 2h.

J'ai remarqué que même dans ce cas, il y épisodiquement une série d'enveloppes (trains d'ondes)!

Je suppose que cela dépend des sources.

Les sources cohérentes sur toute la durée de leur émission sont quand même assez rare. Je ne sais pas trop dans le domaine radio mais dans le domaine optique, il n'y a que les lasers continus qui émettent un seul très long train d'ondes. Une lampe à incandescence émet un rayonnement qui est la somme incohérente de nombreux petits trains d'ondes.

Il faudrait donc que tu précises de quelles sources il s'agit. Il y aura bien quelqu'un ici qui connait ce genre de source

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0819340a]

Merci beaucoup pour votre réponse.

Il s'agit d'un vent qui souffle à la surface de la mer ou bien d'un corps qui chute en mer.

Pour le premier cas, peut être cela est du au fait que le vent persiste pendant un certains temps (deux heures par exemple). on peut peut-être imputer cela au fait que le vent n'est pas continu (même si il dure deux heures mais il y a de interruptions brèves). Concernant, le second cas, chute d'un corps sur une surface d'eau, il y a le premier choc c'est lui qui génère les vagues. Je pensais que pour ce cas, on aura qu'un seul train d'onde. Mais visiblement, on en a plusieurs.

Ce qui me semble aussi incompréhensible. Si on lance une pierre sur une surface d'eau. A mon avis, on devrait s'attendre à un train ayant des amplitude en décroissance ; les premières ondes sont les plus énergiques. Or, on a toujours un train d'onde avec des maximales dans le cœur de l'enveloppe (-- - + ++ + - --)!

Merci d'avance

[invite6dffde4c]

Bonsoir.
Le cas des ronds dans l'eau est assez amusant.
Quand vous jetez un caillou dans l'eau, il se forme un seul train d'ondes, formé par 5 ou 6 "sinusoïdes". Mais ce qui est amusant est que dans ce rond les "sinusoïdes" se déplacent plus vite que le groupe. En fait les "sinusoïdes" se créent à l'arrière, traversent le groupe, et disparaissent à l'avant.
La raison est que la vitesse des vagues et des ondes dans l'eau dépend de leur longueur d'onde. Un train d'ondes est nécessairement formé par plusieurs ondes des fréquences ou longueurs d'onde différentes dont l'addition donne le train d'ondes. Le train d'ondes se déplace à la vitesse de groupe, alors que les "sinusoïdes" se déplacent à la vitesse de phase.
Pour les ondes qui forment les ronds dans l'eau, la vitesse de phase est plus grande que la vitesse de groupe.
Pour les vagues de grande longueur d'onde (plus de 10 cm), la situation est l'inverse.
Au revoir.

[invite93279690]

Bonsoir.
Le cas des ronds dans l'eau est assez amusant.
Quand vous jetez un caillou dans l'eau, il se forme un seul train d'ondes, formé par 5 ou 6 "sinusoïdes". Mais ce qui est amusant est que dans ce rond les "sinusoïdes" se déplacent plus vite que le groupe. En fait les "sinusoïdes" se créent à l'arrière, traversent le groupe, et disparaissent à l'avant.
La raison est que la vitesse des vagues et des ondes dans l'eau dépend de leur longueur d'onde. Un train d'ondes est nécessairement formé par plusieurs ondes des fréquences ou longueurs d'onde différentes dont l'addition donne le train d'ondes. Le train d'ondes se déplace à la vitesse de groupe, alors que les "sinusoïdes" se déplacent à la vitesse de phase.
Pour les ondes qui forment les ronds dans l'eau, la vitesse de phase est plus grande que la vitesse de groupe.
Pour les vagues de grande longueur d'onde (plus de 10 cm), la situation est l'inverse.
Au revoir.

Salut,

C'est pas plutot un paquet d'ondes dont tu parles là ?

[invite6dffde4c]

Salut,

C'est pas plutot un paquet d'ondes dont tu parles là ?

Bonjour.
Voici les définitions de wikipedia:
Un train d'ondes est une onde dont l'étendue spatiale et temporelle est finie.
En physique, un paquet d'onde est une enveloppe ou un paquet contenant un nombre arbitraire de formes d'ondes.
Je ne vois pas beaucoup de différence. Un train d'onde est nécessairement un paquet d'onde.
Peut-être que l'inverse n'est pas vrai.
Au revoir.

[invite93279690]

Bonjour.
Voici les définitions de wikipedia:
Un train d'ondes est une onde dont l'étendue spatiale et temporelle est finie.
En physique, un paquet d'onde est une enveloppe ou un paquet contenant un nombre arbitraire de formes d'ondes.
Je ne vois pas beaucoup de différence. Un train d'onde est nécessairement un paquet d'onde.
Peut-être que l'inverse n'est pas vrai.
Au revoir.

Tu as raison dans le sens où tout signal à support fini a une transformée de Fourier à support non borné. Mais dans ce cas je verrai plutot un train d'onde comme le cas très spécifique où le paquet d'ondes peut s'écrire comme le produit (et pas la convolution) d'une fonction porte spatio-temporelle avec une onde harmonique parfaite à une fréquence ; le reste des ondes du paquet servant juste à assurer une interférence destructive au delà du "train".

[invite0819340a]

il n'y a que les lasers continus qui émettent un seul très long train d'ondes. Une lampe à incandescence émet un rayonnement qui est la somme incohérente de nombreux petits trains d'ondes.

Bonjour,

Donc, toutes les ondes se propagent en plusieurs trains d'ondes sauf pour les lasers.

Merci

[Deedee81]

Donc, toutes les ondes se propagent en plusieurs trains d'ondes sauf pour les lasers.

Il y a sans doute d'autres exceptions. Je ne suis pas spécialiste de toutes les ondes

[invite6dffde4c]

Re.
Des exceptions courantes sont les émetteurs de radio et télévision qui transmettent en permanence.
A+

[invite0819340a]

Bonjour,

Merci pour ces explications.

En fait les "sinusoïdes" se créent à l'arrière, traversent le groupe, et disparaissent à l'avant.

Pour les ondes réelles (dans l'eau), ce principe est observé est large. Or, quand le fond d'un bassin d'eau commence à diminuer, les train d'ondes sont perturbés; on a des hauteurs disparates dans le train où les sinusoïdes ne respectent plus le principe des maximales au cœur de l'enveloppe du groupe et les minimales aux bords du train!

Merci