Amplitude et intensité d'une onde de classe de 1ère

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• L'intensité I est le flux de puissance par unité de surface : I = P/S en W·m^-2. • La puissance et l'intensité d'une onde sont proportionnelles au carré de son amplitude : I A^2. • En onde sphérique tridimensionnelle isotrope : I = P/4 d^2. • Lorsque la distance à la source double, l'intensité est divisée par 4 et l'amplitude par 2.

Le cours

1. Amplitude d'un signal et puissance transportée Une onde transporte de l'énergie sans transport de matière. L'amplitude A mesure l'écart maximal d'une grandeur physique oscillante (pression acoustique en pascals, tension électrique en volts, champ électrique en volts par mètre) par rapport à sa position d'équilibre. • La puissance transportée P (en W) par l'onde représente l'énergie transmise par unité de temps : P = E/ t. • Pour une onde sinusoïdale, la puissance moyenne transportée est proportionnelle au carré de l'amplitude : P A^2. • Si l'amplitude d'un signal double, la puissance associée est multipliée par quatre. 2. Intensité d'une onde et répartition sur une surface L'intensité d'une onde (acoustique ou électromagnétique), notée I, est la puissance reçue par unité d'aire perpendiculaire à la direction de propagation : I = P/S • I est l'intensité en watts par mètre carré (W·m^-2). • P est la puissance rayonnée traversant la surface en watts (W). • S est l'aire de la surface réceptrice en mètres carrés (m^2). 3. Décroissance géométrique en onde sphérique Pour une source ponctuelle émettant de façon isotrope une puissance P dans l'espace libre en trois dimensions, l'énergie se répartit sur une sphère d'aire S = 4 d^2. L'intensité décroît donc comme l'inverse du carré de la distance : I(d) = P/4 d^2 Doubler la distance d'éloignement divise l'intensité par quatre, tandis que l'amplitude de l'onde est divisée par deux.

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