Programme de colles de la semaine 24 du 20/03 au 24/03
– Ondes 1 : Ondes mécaniques unidimensionnelles dans les solides déformables (cours et exercices) → Od1_plan
– Ondes 2 : Ondes acoustiques dans les fluides (cours et exercices plutôt simples) → Od2_plan
– Ondes 3 : Ondes électromagnétiques dans le vide (cours seulement, et uniquement sur les questions ci-dessous) → Od3_plan
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Suggestions de questions de cours :
- Od1 : Établir l’équation d’onde pour des ondes transversales sur une corde vibrante (hypothèses et approximations à citer)
- Od1 : A l’aide d’un modèle simple de solide (réseau cubique d’atomes reliés par des ressorts), établir l’expression du module d’Young en fonction de la constante de raideur k et de la distance inter-atomique a : Y=k/a.
- Od1 : Établir l’équation d’onde pour des ondes longitudinales dans une tige solide (hypothèses et approximations à citer).
- Od1 : Citer l’équation de d’Alembert. Donner l’expression de la célérité en fonction des paramètres de « raideur » et « d’inertie » du milieu. Donner la forme des solutions à privilégier en milieu illimité ou limité.
- Od1 : Corde fixée à ses extrémités en régime libre : à partir de l’expression générique d’une OSH sous la forme y(x,t) = A cos(kx+φ).cos(ωt+ψ) et des conditions aux limites (à expliciter), établir les expressions des modes propres et des pulsations propres associées à ces modes.
- Od2 : Établir l’équation de propagation de la surpression en linéarisant puis combinant les 3 équations locales (hypothèses et approximations à citer).
- Od2 : Exprimer la célérité des ondes acoustiques en fonction de la température pour un gaz parfait.
- Od2 : Définir l’impédance acoustique par analogie avec l’électrocinétique. Donner son unité. Établir l’expression de l’impédance acoustique pour une OPPH.
- Od2 : Donner les définitions et les unités des grandeurs suivantes : vecteur densité de flux de puissance acoustique (vecteur de « Poynting » acoustique) ; intensité acoustique ; niveau sonore.
- Od2 : Pour une OPPH acoustique en incidence normale sur un dioptre, établir les coefficients de réflexion et transmission en amplitude des champs de surpression et de vitesse.
- Od3 : Établir les équations de propagation des champs E et B dans le vide.
- Od3 : Établir la structure des OPPH dans le vide (4 démonstrations + 4 conclusions).
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A l’attention des étudiants : pour mercredi : Od2 finir ex 2, faire le 4
Travaux pratiques
TP Production et analyse de lumière polarisée
Cours
Ondes 2 : Ondes acoustiques dans les fluides (→ fin)
Ondes 3 : Ondes électromagnétiques dans le vide (→ II.3)
Pour compléter les chapitres :
– Structure et forme des ondes électromagnétiques dans le vide : ici
https://www.edumedia-sciences.com/fr/media/222-onde-transverse-electro-magnetique
– Visualisation d’OPPH polarisées :
et
Travail à faire
Pour mercredi : Od1 travailler les exercices 5 et 6
Pour jeudi : Od1 ex 7
Pour vendredi :
Travaux dirigés
TD Od2