dispersion et amplitude ???

[Quantic star]

Bonjour à tous !!

Je viens d'étudier le phénomène de dispertion en physique (je suis en terminale...) et le prof nous a dit que la fréquence d'une onde ne change pas lorsque ladite onde électromagnétique change de milieu mais par cntre la longueur d'onde est modifiée et bien sûr il ne nous a pas expliquer pourquoi !
Après une petite réflexion personelle je me suis dit que le seul moyen pour que la fréquence d'une onde EM change sans sa longueur d'onde est que son amplitude soit modifiée.
Est-ce que c'est ça ou est-ce que l'explication de ce phénomène est beaucoup plus complexe ?

Merci d'avance pour vos réponses
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[invité576543]

Bonjour à tous !!

Je viens d'étudier le phénomène de dispertion en physique (je suis en terminale...) et le prof nous a dit que la fréquence d'une onde ne change pas lorsque ladite onde électromagnétique change de milieu mais par cntre la longueur d'onde est modifiée et bien sûr il ne nous a pas expliquer pourquoi !
Après une petite réflexion personelle je me suis dit que le seul moyen pour que la fréquence d'une onde EM change sans sa longueur d'onde est que son amplitude soit modifiée.
Est-ce que c'est ça ou est-ce que l'explication de ce phénomène est beaucoup plus complexe ?

Bonsoir,

Non, ce n'est pas cela, et c'est plus simple, du moins pour la première étape. La longueur d'onde est la vitesse divisée par la fréquence. Il suffit donc que la vitesse de propagation change!

Cordialement,

[chris111]

???
La fréquence est proportionelle à l'inverse de la longueur d'onde (lamda=c/T), donc si la fréquence change, la longueur d'onde aussi, c étant une constante

Chris111

[invité576543]

???
La fréquence est proportionelle à l'inverse de la longueur d'onde (lamda=c/T), donc si la fréquence change, la longueur d'onde aussi, c étant une constante

Chris111

c est la vitesse de propagation DANS LE VIDE. La vitesse de propagation des ondes lumineuses est plus petite dans les milieux matériels, et diffère selon les milieux.

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[Quantic star]

Bonsoir,

La longueur d'onde est la vitesse divisée par la fréquence. Il suffit donc que la vitesse de propagation change!

C'est donc parce que la vitesse de propagation change que la longueur d'onde change ? si j'ai bien compris
Mais alors pourquoi c'est la longueur d'onde qui varie et pas la fréquence ????

[invité576543]

C'est donc parce que la vitesse de propagation change que la longueur d'onde change ? si j'ai bien compris

Oui

Mais alors pourquoi c'est la longueur d'onde qui varie et pas la fréquence ????

Bonne question! Je n'ai pas d'idée d'explication. Avec un peu de chance, quelqu'un va pouvoir répondre...

Une remarque très indirecte. La longueur d'onde n'est pas la donnée physique primaire ici. On devrait parler du vecteur d'onde, la longueur d'onde étant la longueur de ce vecteur. On a alors , le déplacement de l'onde pendant une période. La vitesse étant un vecteur, cela semble naturel que ce soit la quantité vectorielle qui change plutôt que la fréquence. Ce n'est en rien une explication, juste une constatation de cohérence...

Cordialement,

[invite1d150e73]

Tout simplement parce que la fréquence, et donc la période temporelle est caractéristique de l'onde électromagnétique en question(infra-rouge, visible, ultra-violet, rayonX...).

[Quantic star]

J'ai un problème de cause et conséquence je crois : ce n'est pas parce que la fréquence ne change pas qu'elle est caractéristique de l'onde (de sa couleur) ??

[invité576543]

Tout simplement parce que la fréquence, et donc la période temporelle est caractéristique de l'onde électromagnétique en question(infra-rouge, visible, ultra-violet, rayonX...).

Ce n'est pas juste dire la même chose en d'autres mots? Pourquoi serait-elle plus caractéristique que la longueur d'onde?

Notons que les modifications dont on parle sont de quelque %. Cela ne change pas la zone du spectre!

Cordialement,

EDIT: Croisement avec Quantic Star, commentaires proches!

[invite1d150e73]

Euh........imagine que ce soit la fréquence qui change et non la longueur d'onde, cela voudrait dire que lorsque l'onde change de milieu(et donc sa vitesse diminue), certaines couleurs ne nous seraient plus visibles car f aura diminué. Ce qui n'est pas le cas dans la vie^^ donc je crois que c'est juste une question de bon sens.

[gatsu]

Euh........imagine que ce soit la fréquence qui change et non la longueur d'onde, cela voudrait dire que lorsque l'onde change de milieu(et donc sa vitesse diminue), certaines couleurs ne nous seraient plus visibles car f aura diminué. Ce qui n'est pas le cas dans la vie^^ donc je crois que c'est juste une question de bon sens.

Euh...je crois que la nature se fiche du bon sens.....

[gatsu]

sinon je pense que si la fréquence est caractéristique d'une onde lumineuse c'est parcequ'on a la relation pour l'energie de chaque photon constituant l'impulsion lumineuse. La conservation de la fréquence de l'onde ne serait elle pas alors une conséquence de la conservation de l'énergie ou en relation avec ce concept du moins?

[invité576543]

Euh........imagine que ce soit la fréquence qui change et non la longueur d'onde, cela voudrait dire que lorsque l'onde change de milieu(et donc sa vitesse diminue), certaines couleurs ne nous seraient plus visibles car f aura diminué. Ce qui n'est pas le cas dans la vie^^ donc je crois que c'est juste une question de bon sens.

C'est pour répondre à cela que je disais que le changement n'est que de quelque %, la différence de couleur ne serait pas nécessairement perceptible... Mais sinon, tu as raison, on n'observe pas de changement de couleur, donc pas de changement de fréquence.

Mais c'est juste reformuler ce qui est dit, cela ne l'explique pas!

Cordialement,

[invité576543]

sinon je pense que si la fréquence est caractéristique d'une onde lumineuse c'est parcequ'on a la relation pour l'energie de chaque photon constituant l'impulsion lumineuse. La conservation de la fréquence de l'onde ne serait elle pas alors une conséquence de la conservation de l'énergie ou en relation avec ce concept du moins?

Le problème dans le cas de la transmission dans un milieu matériel est que la lumière interagit avec le milieu. Les milieux usuels ne sont pas parfaitement transparents: ils absorbent une partie de la lumière, donc une partie de l'énergie. La conservation de l'énergie n'aide pas, puisqu'elle peut se comprendre avec cette absorption par le milieu...

Cordialement,

[zoup1]

Essayez de vous représenter les conditions de raccordement d'une onde entre deux millieux pour lesquels, la fréquence de l'onde serait différente.

Une façon de dire les choses est peut-être de dire que l'onde dans le deuxième milieu est due à l'exitation du milieu par l'onde du premier milieu. Si j'exite un milieu à une fréquence donnée, celui va réagir à cette même fréquence ou éventuellement à des fréquence hamoniques ou encore sub-harmonique pour des milieux de propagation non-linéaire.
L'excitation est temporelle, pas spatiale...

Je suis pas sur que ce soit très clair tout cela...

[invite1d150e73]

Je pense que beaucoup de choses ne peuvent pas s'expliquer, mais l'expérience nous montre que c'est vrai, notamment en chimie avec la loi de modération de le chatelier qui dit que tout système soumis à une perturbation réagit de sorte à modérer cette perturbation, ou encore en cinétique avec la loi empirique d'Arrhénius. Bien sur, je dis ça en général, mais peut-etre bien qu'il y a une explication pour ce phénomène^^.

[invité576543]

Essayez de vous représenter les conditions de raccordement d'une onde entre deux millieux pour lesquels, la fréquence de l'onde serait différente.

Une façon de dire les choses est peut-être de dire que l'onde dans le deuxième milieu est due à l'exitation du milieu par l'onde du premier milieu. Si j'exite un milieu à une fréquence donnée, celui va réagir à cette même fréquence ou éventuellement à des fréquence hamoniques ou encore sub-harmonique pour des milieux de propagation non-linéaire.
L'excitation est temporelle, pas spatiale...

Je suis pas sur que ce soit très clair tout cela...

Bonjour,

C'est assez clair. Et ç'est une explication possible. Même s'il existe des phénomènes où la fréquence d'excitation et la fréquence obtenue diffèrent et diffèrent en harmoniques (Doppler, mélange non linéaire avec un autre phénomène vibratoire de fréquence différente, ...), il ne m'en vient pas à l'idée (mais mes idées sont fort limitées...) qui s'appliquerait dans ce cas simple.

Cordialement,

[zoup1]

Je pense que beaucoup de choses ne peuvent pas s'expliquer, mais l'expérience nous montre que c'est vrai, notamment en chimie avec la loi de modération de le chatelier qui dit que tout système soumis à une perturbation réagit de sorte à modérer cette perturbation, ou encore en cinétique avec la loi empirique d'Arrhénius. Bien sur, je dis ça en général, mais peut-etre bien qu'il y a une explication pour ce phénomène^^.

Qu'est ce qui t'amène à cette réflexion aussi défaitiste...
La physique s'attache justement à donner des explications à tous les phénomènes observés en s'appuyant sur un nombre de postulats aussi petits que possible. La loi de modération de le chatelier, et la loi empirique d'Arrhénius n'en font plus partie et sortent naturellement des cadres théoriques développés depuis. Elles n'ont aujourd'hui plus qu'un caractère historique.

[zoup1]

Même s'il existe des phénomènes où la fréquence d'excitation et la fréquence obtenue diffèrent et diffèrent en harmoniques (Doppler, mélange non linéaire avec un autre phénomène vibratoire de fréquence différente, ...), il ne m'en vient pas à l'idée (mais mes idées sont fort limitées...) qui s'appliquerait dans ce cas simples.

Je suis d'accord en ce qui concerne le Doppler mais c'est justement la continuité des conditions de reflexion sur une inteface mobile qui impose le changement de fréquence. Dans le référentiel de l'interface il n'y a pas de changement de fréquence (Heu, pour préciser ma penser il faut peut-être que je précise que je me place dans un cadre où je regarde l'écho sur un objet mobile -les radars de la police quoi !!!). En ce qui concerne les mélanges non linéaires, il n'y a pas de déformation continue de la fréquence mais tu fabriques des signaux qui sont des sommes ou des différences des modes présents simplement, de sorte que tu peux conserver des relations de phase entre l'exitation et la réponse du système... (je ne suis toujours pas sur d'être très clair...)

[invité576543]

Je suis d'accord en ce qui concerne le Doppler mais c'est justement la continuité des conditions de reflexion sur une inteface mobile qui impose le changement de fréquence. Dans le référentiel de l'interface il n'y a pas de changement de fréquence (Heu, pour préciser ma penser il faut peut-être que je précise que je me place dans un cadre où je regarde l'écho sur un objet mobile -les radars de la police quoi !!!). En ce qui concerne les mélanges non linéaires, il n'y a pas de déformation continue de la fréquence mais tu fabriques des signaux qui sont des sommes ou des différences des modes présents simplement, de sorte que tu peux conserver des relations de phase entre l'exitation et la réponse du système... (je ne suis toujours pas sur d'être très clair...)

Pas de problème, je citais juste quelques phénomènes pour les exclure! Sinon, il peut y avoir beaucoup de modes. Je pense immédiatement au gong en musique orchestrale... On a l'impression que ce machin peut s'accorder avec n'importe quoi...

Cordialement,

[zoup1]

Pas de problème, je citais juste quelques phénomènes pour les exclure! Sinon, il peut y avoir beaucoup de modes. Je pense immédiatement au gong en musique orchestrale... On a l'impression que ce machin peut s'accorder avec n'importe quoi...

Cordialement,

Je suis pas sur de bien comprendre ce que tu veux dire.. pour moi un gong c'est un dispositif que l'on excite avec un "dirac", donc avec tous les modes possibles et qui va sélectionner les modes en fonction de sa géométrie

[invité576543]

Je suis pas sur de bien comprendre ce que tu veux dire.. pour moi un gong c'est un dispositif que l'on excite avec un "dirac", donc avec tous les modes possibles et qui va sélectionner les modes en fonction de sa géométrie

C'est plus rigolo que ça. La géométrie d'un bon gong permet une grande quantité de modes, du moins c'est ce qu'on perçoit à l'oreille. Ce n'est pas comme une corde qui vibre selon une fréquence fondamentale et qu'on peut exciter selon différentes harmoniques. Je n'ai pas d'idée du spectre potentiel du gong, mais ça à l'air très touffu.

Donc, oui, tu l'excites par une sorte de Dirac, mais ensuite les fréquences qui vont dominer dépendent du reste de la musique! Encore plus simple, sans excitation du tout, un gong dans une pièce réagit quand on joue dans la même pièce (ça c'est mon expérience directe, avec celui du conservatoire...) à des tas de notes différentes.

Je ne connais pas la physique d'un machin pareil. Peut-être qu'il y a une fondamentale tellement basse que les harmoniques donnent cet effet, mais j'en doute, je ne m'attend pas à une fondamentale siginificativement plus grave que la longueur d'onde égale au diamètre. Je pense plutôt que sa géométrie admet plusieurs modes fondamentaux non commensurables, et qu'il peut vibrer à des tas de mélanges de tout ça... Un peu comme ces doubles oscillateurs chaotiques...

Cordialement,