De la fréquence à la longueur d'onde
Définition : Double périodicité
Une onde progressive périodique présente une double périodicité :
une périodicité temporelle de période T
une périodicité spatiale de période λ, appelée longueur d'onde.
Entre les deux micros décalés, l'onde s'est propagée à la vitesse
caractéristique du milieu. Elle a parcouru une distance d pendant le temps
avec .
Lorsque les ondes sont de nouveau en phase, le temps
est égal à la période T et la distance est égale à la longueur d'onde
Définition :
La longueur d'onde
est la distance parcourue par l'onde pendant la période T :
Fondamental :
La période T, tout comme la fréquence, ne dépend pas du milieu. Elle caractérise l'onde émise.
La vitesse de propagation v dépend du milieu.
Par conséquent, la longueur d'onde
dépend du milieu.
Les ondes lumineuses comme toute onde électromagnétique se propagent dans le vide à la vitesse, ou célérité, de la lumière, c.
Dans un milieu matériel transparent, une onde lumineuse se propage à une vitesse v inférieure à c. Cette différence de vitesse conduit au phénomène de réfraction.
Définition : Indice de réfraction
On appelle indice de réfraction (ou indice) d'un milieu transparent pour une longueur d'onde donnée, le rapport
.
Comme
, alors l'indice est toujours supérieur à 1. Il est sans dimension car c'est un rapport de 2 vitesses.
Milieu | air | eau | alcool | verre | plexiglas | diamant |
|---|---|---|---|---|---|---|
indice | 1,003 | 1,33 | 1,36 | 1,42 | 1,51 | 2,42 |
Complément :
Dans le cas du vide, la longueur d'onde est notée
et est égale à
