Fréquence, période et longueur d'onde de classe de 1ère

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Fréquence et période sont inverses : f = 1/T avec f en Hz et T en s. • Relation spatio-temporelle de propagation : = v T = v/f. • Vitesse du son dans l'air : v_son 340\ m·s^-1 ; vitesse de la lumière : c 3,00 10^8\ m·s^-1. • Toujours convertir les durées en secondes et les distances en mètres avant d'appliquer la relation.

Le cours

1. Double périodicité d'une onde progressive Une onde progressive périodique est une perturbation qui se propage dans l'espace en se répétant de manière identique au cours du temps. Elle possède une double périodicité : temporelle à travers la période T et spatiale à travers la longueur d'onde . • La période temporelle T (en s) est la plus petite durée au bout de laquelle un point du milieu retrouve le même état vibratoire. • La fréquence f (en Hz) représente le nombre d'oscillations complètes par seconde : f = 1/T. • La longueur d'onde (en m) est la plus petite distance séparant deux points vibrant en phase à un instant donné. 2. Relation fondamentale de propagation Pendant une durée égale à une période temporelle T, l'onde parcourt une distance égale à une longueur d'onde à la célérité de propagation v : = v T = v/f • s'exprime en mètres (m), v en mètres par seconde (m·s^-1), T en secondes (s) et f en hertz (Hz). • Pour une onde sonore dans l'air ambiant à 20\ °C, la célérité vaut environ v 340\ m·s^-1. • Pour une onde électromagnétique dans le vide ou l'air, la célérité vaut c 3,00 10^8\ m·s^-1. 3. Pièges de conversion temporelle et spatiale Les unités industrielles emploient fréquemment des millisecondes (ms), des microsecondes (s), des gigahertz (GHz) ou des nanomètres (nm). Avant tout calcul reliant vitesse et fréquence, il est indispensable de convertir chaque grandeur dans le système international.

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