Une onde permanente est un type spécial de vague qui semble être stationnaire, même si elle est formée par la superposition de deux vagues voyageant dans des directions opposées. Voici comment ça se passe:
1. Les ingrédients:
* deux vagues: Vous avez besoin de deux vagues identiques voyageant dans des directions opposées. Ces ondes peuvent être n'importe quoi, des ondes sonores aux ondes légères aux vagues sur une chaîne.
* même fréquence et amplitude: Les deux vagues doivent avoir la même fréquence (à quelle fréquence ils oscillent) et l'amplitude (à quelle hauteur ils vont).
2. Le processus d'interférence:
* Superposition: Alors que les deux vagues se rencontrent, elles interfèrent entre elles. Cela signifie qu'ils ajoutent et soustraient à différents points le long du médium.
* Interférence constructive: Lorsque les crêtes d'une vague rencontrent les crêtes de l'autre, elles se renforcent mutuellement, créant des zones d'amplitude maximale appelée antinodes .
* Interférence destructrice: Lorsque la crête d'une vague rencontre le creux de l'autre, ils s'annulent, créant des zones d'amplitude nulle appelée nœuds .
3. Le résultat:un modèle stationnaire:
* nœuds fixes et antinodes: Les points d'amplitude maximale (antinodes) et d'amplitude nulle (nœuds) restent fixes dans l'espace. Cela crée l'illusion d'une vague stationnaire, même si les vagues individuelles se déplacent toujours.
Visualiser l'onde debout:
Imaginez deux vagues identiques sur une corde se déployant l'une vers l'autre. À mesure qu'ils se rencontrent, les crêtes et les auges s'alignent, créant des zones de déplacement maximal (antinodes) où les vagues se renforcent mutuellement, et les zones de non-déplacement (nœuds) où les vagues s'annulent. Ce modèle reste fixe lorsque les vagues continuent de voyager, créant l'apparence d'une vague debout.
Exemples d'ondes debout:
* chaîne vibrante: Une chaîne de guitare vibre pour produire du son. La chaîne peut être faite pour vibrer dans différents motifs, chacun correspondant à une onde debout avec une fréquence spécifique.
* Sound dans un tuyau: Lorsque vous soufflez sur le haut d'une bouteille, l'air à l'intérieur vibre, créant des ondes debout avec des fréquences spécifiques, qui déterminent la hauteur du son produit.
* lumière dans un laser: La lumière à l'intérieur d'une cavité laser forme une onde debout, contribuant à la sortie de lumière cohérente et monochrome du laser.
En conclusion, la formation d'une onde permanente est un exemple fascinant d'interférence des vagues. En comprenant la superposition et l'interférence des vagues, nous pouvons déverrouiller les secrets de nombreux phénomènes dans le monde qui nous entoure.
