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Niveau maths sup
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Fréquence d'une onde électromagnétique et vitesse de l'onde

Posté par
Nicomaths
26-09-13 à 23:19

Bonjour,

Je me pose une question en revoyant mes cours : il est dit que la longueur d'onde d'une onde électromagnétique qui traverse un milieu transparent dépend de l'indice de réfraction (on va l'appeler n) de ce milieu transparent. De plus n = c/v , où c est la célérité de la lumière dans le vide et v la vitesse de l'onde électromagnétique dans le milieu transparent. Donc la longueur d'onde, dépendant de l'indice de réfraction n du milieu transparent, dépend alors de sa vitesse de propagation dans ce milieu.

On en arrive à ce que je ne comprends pas : quel rapport y a t il entre la longueur d'onde de l'onde électromagnétique et sa vitesse de propagation, et donc en quoi la fréquence et la vitesse de l'onde sont liées alors que ce sont des grandeurs indépendantes je pense ?

Posté par
sanantonio312
re : Fréquence d'une onde électromagnétique et vitesse de l'onde 27-09-13 à 07:14

Bonjour,
La fréquence donne le temps entre deux "sommets": C'est la période.
La vitesse de propagation multipliée par cette période donne ... la longueur d'onde.
Prise deux à deux, ces grandeurs sont indépendantes.
Le lien est entre les trois.
=v/f

Posté par
Nicomaths
re : Fréquence d'une onde électromagnétique et vitesse de l'onde 27-09-13 à 17:52

Ok merci pour ta réponse.

Donc si j'ai bien compris, la vitesse de l'onde électromagnétique est TOUJOURS la même dans le vide (on va dire dans l'air...) et si la longueur d'onde évolue, c'est la fréquence qui va évoluer en conséquence d'après la formule  lambda = v/f.

Cependant, quand l'onde va traverser un milieu transparent comme le verre ou l'eau, la vitesse de l'onde va être affectée, par conséquent sa longueur d'onde et sa fréquence aussi ? Et donc la couleur qu'elle renvoie à nos yeux si c'est une onde électromagnétique appartenant au domaine du visible ? Or, quand on éclaire un bassin rempli d'eau en lumière verte par exemple, on voit la même couleur que si le faisceau de lumière était à l'air libre, s'il ne traversait pas l'eau ? Donc comment l'expliquer ??

Posté par
sanantonio312
re : Fréquence d'une onde électromagnétique et vitesse de l'onde 27-09-13 à 18:12

A priori,la fréquence initiale ne change pas.
La longueur d'onde est donc juste proportionnelle à la vitesse et donc à l'indice du milieu.

Posté par
sanantonio312
re : Fréquence d'une onde électromagnétique et vitesse de l'onde 27-09-13 à 18:15

Je suis à peu près sur de la constance de la fréquence.
J'ai des doutes sur ma deuxième phrase...

Posté par
Nicomaths
re : Fréquence d'une onde électromagnétique et vitesse de l'onde 27-09-13 à 18:16

Tu veux dire que dans l'eau (si je me place immergé dans l'eau) je verrais une couleur légèrement différente que si j'étais en extérieur ?

Posté par
sanantonio312
re : Fréquence d'une onde électromagnétique et vitesse de l'onde 28-09-13 à 10:01

Pouquoi pas?
Seulement, je ne vois pas comment cette observation est possible.
Avec les yeux, directement, on a besoin d'un masque. La lumiere repasse donc dans de l'air.
Avec une caméra, sait-on enregistrer une lumière sans que celle ci passe par du vide ou de l'air?

Posté par
Nicomaths
re : Fréquence d'une onde électromagnétique et vitesse de l'onde 28-09-13 à 11:42

Ah c'est vrai, tu as raison, j'avais pas penser à ça ! Bon ben dans ce cas ça répond quasiment à ma question

Merci, à bientôt.



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