Cet article explique quels sont les différents types d’ondes en physique. Ainsi, vous découvrirez quels types de vagues existent, comment elles sont classées et des exemples de chaque type de vague.
Logiquement, avant de voir les différents types de vagues, il faut être très clair sur ce qu'est une vague. C'est pourquoi nous vous recommandons de consulter l'article suivant avant de poursuivre l'explication :
Quels sont les types de vagues ?
Les types de vagues sont :
- vagues longitudinales.
- Ondes transversales.
- Ondes unidimensionnelles.
- Ondes bidimensionnelles.
- Ondes tritudinales.
- ondes mécaniques.
- Ondes électromagnétiques.
- Vagues périodiques.
- Ondes non périodiques.
Ci-dessous vous pouvez voir la classification des différents types de vagues selon les critères utilisés. De plus, vous pourrez voir tous les types de vagues expliqués en détail ainsi que des exemples de chaque type de vague.
Types d'ondes selon la direction de leurs particules
Le mouvement des particules peut aller dans la même direction dans laquelle l'onde se propage ou, au contraire, perpendiculairement à la direction de propagation. On distingue donc les ondes longitudinales et les ondes transversales.
- Ondes longitudinales : les oscillations des ondes se produisent dans la même direction de propagation des ondes.
- Ondes transversales : Les oscillations des ondes sont perpendiculaires à la direction de propagation des ondes.
Vagues longitudinales
Une onde longitudinale est un type d'onde dans lequel le mouvement oscillant des particules dans le milieu se produit dans la même direction de propagation de l'onde. Autrement dit, dans une onde longitudinale, les particules du milieu se déplacent longitudinalement.
Par exemple, les ondes sonores sont des ondes longitudinales, puisque dans ce type d’ondes le déplacement du milieu est parallèle à la propagation de l’onde.
ondes transversales
Une onde transversale est une onde dont les oscillations sont perpendiculaires à la direction de propagation de l'onde. Autrement dit, les points d’une onde transversale se déplacent transversalement à la direction de déplacement de l’onde.
Par exemple, une corde fixée à une extrémité qui oscille est une onde transversale. Si l’on fixe l’extrémité d’une corde et déplace son autre extrémité verticalement, des vibrations sont générées perpendiculairement au sens d’avancement de l’onde sur la corde, c’est donc une onde transversale.
Types d'ondes selon les dimensions de propagation
Une onde peut avoir une seule direction de propagation (onde unidimensionnelle), se propager le long d'un plan (onde bidimensionnelle) ou se propager dans l'espace (onde tridimensionnelle).
- Ondes unidimensionnelles : l'onde se propage dans une seule direction.
- Ondes bidimensionnelles : l'onde se propage en deux dimensions.
- Ondes tridimensionnelles : l'onde se propage en trois dimensions, c'est-à-dire dans tout l'espace.
ondes unidimensionnelles
Une onde unidimensionnelle est une onde qui se propage dans une seule dimension, c’est-à-dire que les ondes unidimensionnelles avancent dans une seule direction.
Par exemple, la vague générée en secouant une extrémité d’une corde avec l’autre extrémité fixe est une vague unidimensionnelle. De même, l’onde produite par l’oscillation d’un ressort est également une onde unidimensionnelle.
vagues bidimensionnelles
Une onde bidimensionnelle , également appelée onde de surface , est une onde qui se propage en deux dimensions. Autrement dit, les ondes bidimensionnelles se propagent à travers une surface.
Par exemple, la vague générée en jetant une pierre dans une mare d’eau est une vague bidimensionnelle. La vague qui se propage à la surface de l’eau avance dans deux dimensions, c’est donc une vague bidimensionnelle.
vagues tridimensionnelles
Une onde tridimensionnelle , également appelée onde sphérique , est une onde qui se propage en trois dimensions, c'est-à-dire que des ondes tridimensionnelles se propagent dans toutes les directions de l'espace.
Par exemple, une onde sonore est une onde tridimensionnelle car elle se propage dans les trois dimensions de l’espace.
Types d'ondes selon le milieu dans lequel elles se propagent
De manière générale, une onde a besoin d'un milieu pour pouvoir se propager, ce type d'ondes est appelé ondes mécaniques. Cependant, les ondes générées par un champ électromagnétique peuvent également traverser le vide.
- Ondes mécaniques : l'onde a besoin d'un milieu matériel pour se propager.
- Ondes électromagnétiques : les ondes peuvent se propager dans le vide.
ondes mécaniques
Une onde mécanique est un type d'onde qui se propage à travers un milieu matériel, c'est-à-dire que les ondes mécaniques sont les ondes qui voyagent à travers un milieu matériel. Ainsi, les ondes mécaniques provoquent une perturbation temporaire du milieu dans lequel elles se propagent sans que celui-ci soit transporté.
Par exemple, une onde sonore est une onde mécanique. Les ondes sonores se propagent dans l’air, donc, puisqu’elles oscillent à travers un milieu matériel, il s’agit d’une onde mécanique.
Ondes électromagnétiques
Une onde électromagnétique est une onde créée par un champ électromagnétique, c'est-à-dire que les ondes électromagnétiques sont générées par les oscillations d'un champ électrique et d'un champ magnétique.
L'ensemble des ondes électromagnétiques générées par un champ électromagnétique est le rayonnement électromagnétique.
En bref, lorsqu’un champ électrique oscillant est combiné à un champ magnétique oscillant, un champ électromagnétique est créé et des ondes électromagnétiques sont émises.
Types de vagues selon leur périodicité
En physique, la plupart des ondes étudiées sont périodiques, de sorte que leur graphique se répète de manière cyclique. Cependant, une onde peut aussi être non périodique et osciller sans suivre aucun modèle.
- Vagues périodiques : Le graphique d'onde se répète de manière cyclique.
- Ondes non périodiques – Le graphique d'onde ne se répète pas, mais l'onde est libre d'osciller.
vagues périodiques
En physique, une onde périodique est une onde dont le graphique se répète périodiquement, donc les oscillations d'une onde périodique se répètent à chaque intervalle de temps fixe. Ainsi, l’allongement d’une onde périodique sera le même pendant toute la même période de temps.
Le temps nécessaire pour répéter l’onde périodique est appelé période. Ainsi, le mouvement d’une onde périodique sera à nouveau dans la même situation après une période.
Ondes non périodiques
Une onde non périodique est une onde qui n'a pas de périodicité dans le temps, c'est-à-dire que le graphique d'une onde non périodique ne se répète pas dans le temps.
Par conséquent, les ondes non périodiques n’ont pas de cycles, mais oscillent librement. Contrairement aux ondes périodiques qui répètent périodiquement leur graphique, les ondes périodiques ne suivent aucun modèle.
