Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
O

onde (suite)

Il n’y a pas de frontière délimitée entre ces ondes et les rayonnements infrarouges, lesquels couvrent de 30 GHz à 300 THz environ, mais alors les fréquences deviennent si élevées que le hertz et ses multiples n’ont plus guère de signification. Longtemps, on a utilisé l’angström (Å = 10–7 mm), que l’on a remplacé par le micron, ou micromètre (μ = 10–6 m) ; aujourd’hui, l’unité internationale est le nanomètre (nm = 10 Å = 10–9 m).

Au-delà de l’infrarouge proche se trouvent les rayonnements lumineux, qui s’étagent sensiblement entre 750 nm (rouge) et 400 nm (violet), ces frontières étant assez nettement délimitées. Puis on observe les rayonnements ultraviolets (de 400 à 100 nm, limite de transparence de la fluorine) et le domaine des rayons X (rayons mous de 25 nm à 0,1 nm et rayons durs de 0,1 à 0,01 nm). Finalement, le spectre se termine avec les rayons γ, qui peuvent atteindre des fréquences extrêmement élevées, de l’ordre de 3.1017 THz.

Si l’on compte les divers domaines du spectre électromagnétique par octaves de fréquences, on constate qu’il y en a 26 pour les systèmes radioélectriques, 10 pour les rayonnements infrarouges, 1 seul pour la lumière visible, 4 pour les rayons ultraviolets, 13 pour l’ensemble des rayonnements dits « X », 4 pour les rayons X proprement dits et probablement 25 pour les rayonnements de radioactivité et cosmiques. En mécanique ondulatoire, toute particule atomique ou subatomique en mouvement peut être considérée soit comme une particule, soit comme une onde caractéristique.

Quelques définitions dans le domaine des ondes

collecteur d’ondes, système d’antenne ou d’aérien.

onde de choc, impulsion à très haute tension. (On dit aussi onde à front raide.)

onde commune, longueur d’onde commune attribuée à des émetteurs géographiquement éloignés. (On dit aussi onde partagée.)

onde courte, expression sans signification précise. À éviter.

onde fondamentale, dans une onde complexe, comprenant des harmoniques, partie dont la fréquence est la plus basse. (En modulation de fréquence, on dit aussi fréquence centrale ou fréquence nominale.)

onde harmonique, par décomposition d’une onde complexe en série de Fourier, multiple simple de l’onde fondamentale.

onde de jour, onde à propagation directe ou de sol. (On dit aussi onde de surface.)

onde longitudinale, onde caractérisée par un vecteur parallèle à la direction de propagation.

onde longue, expression sans signification précise. À éviter.

onde moyenne, expression sans signification précise. À éviter.

onde de nuit, onde indirecte par réflexion sur l’ionosphère.

onde optique, onde dont la portée est analogue à celle de la vision.

onde porteuse, onde entretenue à laquelle on applique une modulation.

onde progressive, onde plane animée d’un mouvement de translation rectiligne et uniforme.

onde stationnaire, onde résultant de l’interférence en tous points de deux oscillations en phase ou en opposition de phase.

onde transversale, onde caractérisée par un vecteur orthogonal à la direction de la propagation.

onde ultra-courte, expression sans signification précise. À éviter.

train d’ondes, succession de groupes d’ondes semblables.

H. P.


Formes d’ondes radioélectriques

Celles-ci peuvent être modulées de façons très diverses. Dans les systèmes électroniques, les formes d’ondes doivent se rapprocher le plus possible des formes théoriques. Dans le domaine des ondes lumineuses, la cohérence de phases des électrons excités dans les atomes, principe de base du laser, permet de considérer celui-ci comme un véritable faisceau hertzien. De même, si l’on couple un faisceau laser à très haute fréquence (par exemple télévision) à un guide de lumière, sorte de câble en fibres de verre, une photodiode à la sortie de ce guide, associée à un démodulateur, reconstitue le signal original ; un tel câble étant à réflexion totale des ondes laser sur toute sa longueur (laquelle peut être très grande), l’affaiblissement de ces ondes est presque négligeable.

H. P.

➙ Émission / Tube électronique.

 L. de Broglie, Matière et lumière (A. Michel, 1937). / H. Piraux, Atomistique et électronique modernes (Libr. de la Radio, 1949-1951 ; 2 vol.). / W. E. Kock, Sound Waves and Light Waves (Garden City, N. Y., 1965 ; trad. fr. Ondes sonores et ondes lumineuses, Dunod, 1971). / J. R. Pierce, Waves and Messages (Garden City, N. Y., 1967 ; trad. fr. Ondes et messages, Dunod, 1970).

onde de choc

Propagation d’un ébranlement dans un milieu matériel quelconque, caractérisé par une discontinuité de la vitesse.



Les différentes ondes de choc


Ondes de choc dans les gaz

Les ondes de choc ont été d’abord étudiées et produites dans des gaz, mais les liquides et les solides peuvent être parcourus par des ondes de choc. En intégrant les équations aux dérivées partielles qui régissent l’écoulement d’un gaz, le mathématicien allemand Bernhard Riemann (1826-1866) reconnut en 1859 la possibilité théorique d’un état de mouvement du gaz comportant, à l’intérieur de celui-ci, des surfaces à la traversée desquelles la vitesse des particules matérielles subit une brusque variation. Ces surfaces sont appelées ondes de choc, parce que le gaz situé d’un côté d’une telle surface vient frapper le gaz situé de l’autre côté, dont la vitesse est moindre ou nulle : le phénomène est comparable à l’entrée en contact brutale d’un corps solide animé d’une grande vitesse qui vient heurter un autre corps solide au repos.

Le front de l’onde de choc sépare dans le gaz une région amont, celle du gaz qui a été choqué, et une région aval ; il avance dans ce milieu aval en ayant, par rapport à celui-ci, une vitesse qui est dite célérité de l’onde. Une étude théorique très complète des ondes de choc dans un gaz a été faite en 1887 par le physicien français Henri Hugoniot (1851-1887) ; la transformation qu’éprouve le gaz au passage du front d’onde est essentiellement irréversible et implique une dégradation d’énergie mécanique en chaleur ; on ne peut lui appliquer la loi de Poisson (PVγ = constante), qui régit les transformations réversibles et qui s’applique aux ondes ordinaires, sans discontinuité de la vitesse, comme le sont les ondes sonores. Dans l’onde de choc, le volume et la pression du gaz en amont et en aval obéissent à une loi différente, qui se traduit par l’équation de Rankine-Hugoniot. La célérité de l’onde est toujours supérieure à la vitesse du son dans le milieu aval ; elle est d’autant plus grande que l’intensité du choc est plus élevée. On appelle respectivement force et intensité d’une onde de choc les rapports et en désignant respectivement par p1 et p0 la pression immédiatement derrière le front d’onde et la pression en avant de ce dernier.