Les ondes stationnaires
Les connaissances nécessaires
- Onde progressive, longueur d’onde, période, fréquence, vitesse de propagation d’une onde
- Ondes stationnaires
peuvent aider à comprendre les notions d'onde progressive et d'onde stationnaire.
Les objectifs
- Se familiariser avec les notions de longueur d’onde et de fréquence
- Mesurer la vitesse de propagation d’une onde sur un fil
- Etudier les relations entre les grandeurs caractéristiques de l’onde (longueur d’onde et fréquence) et les grandeurs caractéristiques du fil (tension et masse par unité de longueur)
- Comprendre l’importance de la représentation graphique des
mesures
L'expérience
Le dispositif
Le fil est parcouru par un courant alternatif délivré par un générateur de fréquence variable.
Les vibrations sont produites par la force magnétique qui s'exerce verticalement sur le fil dans l'entrefer de l'aimant.
Différentes tensions dans le fil peuvent être obtenues en suspendant des masses au fil.
Les mesures
L'étudiant recherche un régime d’ondes stationnaires en ajustant la fréquence du générateur. Une mesure de la longueur d’onde correspondante permet :
- de déterminer la vitesse de propagation de l’onde et de la masse du fil par unité de longueur
- d'étudier la relation entre la fréquence de l’onde et la tension du fil
- d'étuder les harmoniques qui s'établissent sur un fil de longueur fixe
