Vitesse de phase et vitesse de propagation

[artchi01]

Bonjour, je me demandais quelle était la différence entre la vitesse de phase et la vitesse de propagation pour une onde?
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[Deedee81]

Salut,

Bonjour, je me demandais quelle était la différence entre la vitesse de phase et la vitesse de propagation pour une onde?

La vitesse de phase est la vitesse de propagation d'une onde monochromatique. C'est aussi la vitesse à laquelle se déplace un point de l'onde de phase donnée (d'où son nom).

Par contre pour une onde quelconque (pas monochromatique) et dans un milieu dispersif, c'est plus compliqué car la vitesse de phase dépend de la fréquence.
On définit ainsi la vitesse de groupe, vitesse de propagation du maximum du paquet. Ainsi qu'une vitesse de phase bien sûr.
En général ces deux vitesses sont différentes. Notons les Vg et Vp pour faire court

Dans la plupart des milieux, Vg < Vp, et la vitesse de propagation de l'information appelée habituellement vitesse de "front d'onde" est Vg.

Dans certains milieux dans des domaines de fréquences étroit (souvent du coté des rayons X et le matériau est peu transparent dans ces domaines) on a Vp < Vg.
Dans ce cas la vitesse de front d'onde est Vp.
C'est plus difficile à visualiser pourquoi, on trouve des animations mais je ne me souviens plus des liens. La paquet d'onde se déplace à Vg, mais les ondulations dans le paquet vont moins vite à Vp. Le paquet a donc tendance à "s'éteindre" à l'avant se se reconstruire à l'arrière, ce qui limite la vitesse de propagation à Vp.

Notons que pour une onde électromagnétique on peut montrer que Vp*Vg est inférieur ou égal à c², un paquet d'onde ne peut donc jamais dépasser c.

[stefjm]

J'ai comme définition avec les notations classiques :

et


Pour la visualisation, Wikipédia est pas mal.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_d%27une_onde

[Deedee81]

Salut,

Ah oui, il y a de belles animations, je ne m'en rappelais pas. Merci Stefjm

[A voir en vidéo sur Futura]