ONDES, physique
- 1. L’onde comme ébranlement d’un milieu
- 2. Caractéristiques générales d’une onde
- 3. Le principe de superposition
- 4. Les interférences
- 5. Décomposition en ondes périodiques
- 6. Les paquets d’ondes
- 7. Diffraction
- 8. Réflexion
- 9. Réfraction
- 10. Ondes solitaires – mascarets et tsunamis
- 11. Polarisation des ondes
- 12. Physique quantique
- 13. Ondes gravitationnelles
- 14. Bibiographie
Diffraction
Le phénomène de diffraction est la modification des caractéristiques d’une onde qui rencontre un obstacle. Il est commun à tous les types d’ondes mais est particulièrement intéressant dans le cas optique, où il se présente comme une perte de netteté des contours de l’image d’un objet éclairé. Il est la cause principale de la limite de performance des microscopes optiques. Incompatible avec la description géométrique de l’optique, la diffraction est caractéristique de la nature ondulatoire d’un processus physique, qu’il soit sonore, électromagnétique ou subatomique. Étudiée dès 1665 par l’astronome et physicien italien Francesco Grimaldi, qui suggère qu’elle est le signe que la lumière est un fluide en mouvement ondulatoire, elle est d’autant plus observable que la longueur d’onde est du même ordre de grandeur que la dimension de l’obstacle qu’elle franchit.
On comprend maintenant les phénomènes de diffraction comme la conséquence directe des interférences entre les ondes secondaires issues des points de contact entre le front d’onde et l’obstacle. Lorsque la surface de l’obstacle présente une structure périodique, l’image de diffraction a des propriétés particulières ; c’est la raison pour laquelle un disque CD présente une surface irisée lorsqu’il est éclairé. Un réseau optique est un instrument conçu pour disperser un rayon lumineux en utilisant cette caractéristique : les nombreux traits fins gravés de façon régulière sur un support diffractent la lumière et les positions des minima et maxima du faisceau final dépendent de la longueur d’onde du faisceau initial. Cela permet d’analyser « spectroscopiquement » la lumière émise dans un processus quelconque. Les phénomènes de diffraction n’apparaissent que lorsque la longueur d’onde est peu différente d’une dimension caractéristique de l’objet. Les ondes radio ou les ondes sonores ne subissent donc pas de diffraction par un obstacle de petite taille alors qu’au contraire les rayons X sont très sensibles à la géométrie des réseaux cristallins formés par les atomes dans de nombreux matériaux périodiques.
- 1. L’onde comme ébranlement d’un milieu
- 2. Caractéristiques générales d’une onde
- 3. Le principe de superposition
- 4. Les interférences
- 5. Décomposition en ondes périodiques
- 6. Les paquets d’ondes
- 7. Diffraction
- 8. Réflexion
- 9. Réfraction
- 10. Ondes solitaires – mascarets et tsunamis
- 11. Polarisation des ondes
- 12. Physique quantique
- 13. Ondes gravitationnelles
- 14. Bibiographie
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Écrit par
- Bernard PIRE : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau
Classification
Pour citer cet article
Bernard PIRE. ONDES, physique [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Autres références
-
BESSEL FRIEDRICH (1784-1846)
- Écrit par Bernard PIRE
- 496 mots
En 1817, Bessel introduit les fonctions qui porteront son nom et qui s’avéreront indispensables à la description de la propagation des ondes.
Né le 22 juillet 1784 à Minden en Westphalie, fils d’un petit fonctionnaire, Friedrich Wilhelm Bessel accomplit un début de scolarité si médiocre au lycée...
-
BRAGG sir WILLIAM HENRY (1862-1942) & sir WILLIAM LAWRENCE (1890-1971)
- Écrit par Christian BRACCO
- 1 790 mots
- 1 média
...L’impulsion X donne ainsi lieu à des réflexions sur ces plans régulièrement séparés de la distance d, si elles interfèrent constructivement, ce qui, pour des longueurs d’onde λ contenues dans le rayonnement X incident, conduit à des directions telles que (n étant l’ordre de diffraction). Cette formule... -
BROGLIE LOUIS DE (1892-1987)
- Écrit par Marie-Antoinette TONNELAT
- 2 218 mots
- 1 média
...tout au long de son histoire, dominée par le dualisme fameux : la lumière a-t-elle une origine corpusculaire (se réduit-elle à un ensemble de particules spécifiques ?), ou bien requiert-elle une genèseondulatoire (est-elle constituée d'une série de vibrations d'un milieu spécifique, l'éther ?). -
CHAMP, physique
- Écrit par Viorel SERGIESCO
- 847 mots
Entité décrite par l'ensemble des valeurs d'une grandeur physique, en général à plusieurs composantes, en tous les points de l'espace. D'ordinaire, le champ dépend aussi du temps (évolution du champ). On appelle couramment « champ en un point et au temps t » la valeur...
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Voir aussi
- FRÉQUENCE, physique
- ONDE ou RAYONNEMENT ÉLECTROMAGNÉTIQUE
- ONDES SISMIQUES
- VITESSE DE GROUPE
- PROPAGATION DES ONDES
- VITESSE DE PHASE
- RÉSEAU, optique
- COLLISION, physique
- CHAMP ÉLECTROMAGNÉTIQUE
- NOMBRE D'ONDES
- POLARISATION DE LA LUMIÈRE
- FOURIER SÉRIE DE
- SUPERPOSITION PRINCIPE DE
- RELATIVITÉ GÉNÉRALE
- ONDE SOLITAIRE ou SOLITON
- PHYSIQUE HISTOIRE DE LA
