Fiche de révision : Ondes et lumière

📋 Plan du Cours

1. Nature et propagation des ondes
2. Spectre électromagnétique et mesures
3. Représentation et domaine de la lumière
4. Interactions entre lumière et milieux

📖 1. Nature et propagation des ondes

🔑 Notions clés & Définitions

• Onde : Une ou plusieurs déformations qui se déplacent, provenant d’une source d’énergie, et qui transportent de l’énergie sans déplacer le milieu de propagation.
• Onde mécanique : Onde se propageant dans un milieu composé de particules.
• Onde électromagnétique : Une onde électromagnétique peut se propager dans un milieu composé de particules ou dans le vide.

📝 Points essentiels

• Le son étant une onde mécanique, il ne se propage pas dans le vide et une explosion spatiale ne peut donc pas y être entendue.

💡 Astuce mémo

L’onde mécanique exige un milieu, l’électromagnétique peut traverser le vide.

📖 2. Spectre électromagnétique et mesures

🔑 Notions clés & Définitions

• Longueur d’onde : Distance entre deux points semblables consécutifs d’une onde.
• Fréquence : Nombre d’oscillations par seconde.
• Spectre électromagnétique : Ensemble des ondes électromagnétiques.
• Amplitude : Déplacement maximal d’un point d’une onde par rapport à sa position au repos.

★ À maîtriser

• Par fréquence croissante et longueur d’onde décroissante, le spectre électromagnétique comprend :
  • les ondes radio
  • les micro-ondes
  • les infrarouges
  • la lumière visible
  • les ultraviolets
  • les rayons X
  • les rayons gamma

📐 Formule - La vitesse d’une onde est égale à la distance parcourue divisée par l’intervalle de temps : $v = \frac{d}{t}$.

Compléments

• Le hertz (Hz), unité de fréquence, correspond à une oscillation par seconde (1/s).

• La vitesse de la lumière dans le vide est de 3,0 × 10⁸ m/s.

💡 Astuce mémo

Radio → micro-ondes → infrarouges → visible → ultraviolets → X → gamma : la fréquence augmente.

📖 3. Représentation et domaine de la lumière

🔑 Notions clés & Définitions

• Lumière visible : Onde électromagnétique que l’œil humain peut percevoir, avec des longueurs d’onde comprises entre 400 nm et 750 nm environ.
• Rayon lumineux : Ligne fléchée indiquant la direction et le sens de propagation de l’énergie transportée par une onde lumineuse.
• Front d’onde : Un front d’onde est une ligne perpendiculaire aux rayons lumineux, et l’espacement entre les fronts correspond à la longueur d’onde de la lumière.

📖 4. Interactions entre lumière et milieux

🔑 Notions clés & Définitions

• Milieu opaque : Milieu qui ne laisse pas passer la lumière.
• Milieu translucide : Milieu qui laisse passer la lumière, mais la diffuse dans différentes directions.

📝 Points essentiels

• À la surface séparant deux milieux, la lumière peut être : absorbée, réfléchie, transmise