Est une onde plane?
Bonjour.
Il y a quelque semaines, oui semaines, je cherche le sens de l'onde plane. La nouvelle est que je n'ai rien trouvé et rien compris que de brouillage. Je veux vous poser maintenant une question qui va m'aider à la comprendre.
Soit l'onde transversale progressive dans une corde:
Sans titre.png
Est-ce que cette onde est plane? Et l'onde du lac de l'eau?
Bonjour,
La définition d'une onde plane est relativement simple : le champ correspondant est constant dans un plan : pour M appartenant à un plan d'onde a(M,t)=a(t)
Pour ce qui est de la corde, comme c'est une onde à une dimension, la question n'a pas de sens.
Pour ce qui est des vagues, on est à deux dimensions idem. Mais dans ce cas on peut éventuellement généraliser, une onde plane serait telle que le déplacement de l'eau soit le même en tout point d'une droite, dans votre dessin il n'existe manifestement pas de telle droite. Par contre la houle est approximativement une onde plane.
Si vous avez fait de l'optique, une onde (presque) plane est un faisceau parallèle : disons parallèle à l'axe Oz, on a alors a(x,y,z,t)=a(z,t) constant dans tout plan perpendiculaire à z. (Le presque vient du fait que l'extension latérale est bine sûr finie).
Salut,
La description et l'image (des fronts d'ondes) est quand même pas mal dans wikipedia : https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_plane
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour gts2 et merci pour votre aide.
Franchement, j'ai rien compris. Je ne peux pas comprendre le cas "presque plane" avant de comprendre le cas idéal "vraiment plane". Pour ça, j'ai besoin d'un exemple d'une onde plane et un exemple pour une autre qui n'est pas plane. Les calculs et les explications latérales ne m'aident plus, j'ai besoin d'imaginer les choses. Pour ce but, j'ai rien trouvé.
Et le lien donné par @Deedee81 ? Pour l'optique oubliez mon presque et regardez l'exemple à la fin du lien.
Si on raisonne avec votre exemple de vague, on a bien les deux : le caillou qui tombe crée une onde non plane et la houle est une onde plane.
Re : Est une onde plane?
Bonjour gts2.
J'ai déjà consulté le lien car il est facile à trouver. J'ai rien compris. Les explications francophones sont toutes compliquées. C'est comme personne ne veut expliquer et visualiser un simple exemple d'une onde plane et on dit qu'il est difficile à la visualiser car elle est une fonction temporelle. Comme il n'y a pas des logiciels pour faire des animations temporelles! Un sujet totalement nouveau pour moi et je suis sûr que je ne suis pas, et je ne serais pas, le seul qui a ce problème. Or, J'ai trouvé sur une chaine YouTube, EMViso, un video expliquant la notion des ondes planes. La visualisation n'a pas besoin d'un logiciel, c'est just un petit dessin et voilà! C'était alors possible à visualiser une onde plane!
Je ne dis pas que j'ai compris la notion totalement mais c'est mieux de seulement dire "approximativement" et "question n'a pas de sens" parce que je suis totalement nouveau au sujet des ondes!
Pardonnez-moi mais je sens qu'il faudrait dire tout ça.
Pourquoi pas ?
Mais le dessin que vous proposez est semblable à celui qu'on trouve dans le lien donné au message #3.
Pour ce qui est de "n'a pas de sens", je confirme que parler d'un plan d'onde pour une onde à une dimension (la corde) n'a pas de sens en effet.
Pour ce qui est du "approximativement", une onde plane n'existe pas (sauf en tant qu'objet mathématique et vous avez dit "les calculs ... ne m'aident plus"), donc je vous ai donné l'exemple de ce que l'on peut considérer physiquement comme une onde plane (donc obligatoirement approximativement).
Re : Est une onde plane?
Bonjour gts2.
Oui je sais que vous avez un bon raisonnement mais moi j'étais en colère parce que je suis en retard, 2 années ou plus de retard, et il me reste 3 mois au concours. J'ai pas réussi à comprendre un seul chapitre, ni des maths ni de la physique/chimie! Tout me semble compliqué. Pour cette raison je suis sensible aux mots comme "approximativement" parce que j'en ai marre. Ça bien sûr n'a rien à faire avec vous personnellement. Maintenant je ne suis plus en colère, je vais abandonner tout car il n'y a pas du temps et le rattrapage du cours est franchement impossible.
Je m'éxcuse.
Zakaria
Bonjour,
La question de départ (se donner une représentation mentale d'une notion physique) est out à fait judicieuse.
Pour la suite, je ne connais pas le contexte, donc cela tombera peut-être à côté :
- ne pas jeter le bébé avec l'eau du bain
- dans certains concours, une part non négligeable peut se résoudre de manière purement scolaire, c'est-à-dire en connaissant son cours mais pas forcément en l'ayant assimilé, en suivant les indications du texte, avec quelques astuces du type lire la question suivante pour aider à résoudre la question en cours, ...
Ex. votre autre message : le cours y(x,t)=A cos ( + ) + B cos ( - ), vous lisez le texte y(0,t)=0 vous reportez et vous obtenez f(x), y(L,t)=0 vous reportez cela vous donne k, cours de nouveau w=kc, donc cela vous donne w. Cela ne nécessite pas une compréhension parfaite des cordes vibrantes, simplement une lecture de la question et de la prise en compte des données de celle-ci.
Bonjour Hunter,
j'arrive peut être un peu en retard pour ta question, mais les ondes planes je passe ma vie a en utiliser.
Un cas concret d'onde plane sont les fonctions de transformée de Fourier, celles qu'on utilise par exemple pour faire de l'analyse d'image. Mais je pense que cela ne te parle pas directement, mais la raison pour laquelle on les utilise en physique est justement quelles sont les fonctions de Fourier
Il y a toute de même un cas où tu peux visualiser une onde plane en pratique: un petit canala avec une plaque qui oscille provocant une onde plane:
https://youtu.be/ho2unLu-5Dw
C'est exactement a cela que ressemble une onde plane en 2 dimensions (oui gts2 les ondes planes a 2D existent et sont excessivement utilisées, notemment en physique et en traitement d'image).
Maintenant, en général la source de l'onde est ponctuelle et donc génère une onde circulaire a 2D ou sphérique a 3D. Ce qui est exactement le cas de ton schema. Cependant, lorsque tu t'éloigne suffisemment du centre tu vois que ça commence a ressembler de plus en plus a une onde plane localement.
Tu vas me demander "mais pourquoi c'et intéressant de dire que ça ressemble a une onde plane si je sais que c'est une onde circulaire de maniere exacte?" Au cas où tu te poserai cette question la réponse est: "car on sait parfaitement traiter analytiquement la plupart des problemes physique avec des ondes planes, surtout si elles sont de faible amplitudes". C'est même toute la base de la théorie des perturbations linéaires en espace de Fourier, ce qui est ultra utilisé un peu partout en physique.
Donc si tu peux approximer ton onde par une onde plane, ou plus en générale, une superposition d'ondes planes et bien tu as gagné car on sait en général résoudre assez facilement le problème.
J'espère t'avoir aidé un peu dans ta compréhension des ondes planes et surtout sur le pourquoi des gens t'embête avec cette notion.
Bonsoir physeb2
j'ai parfaitement compris maintenant. Merci infiniment.
