COMPOSITION DE DEUX VIBRATIONS PARALLELES DE MEMES FREQUENCES

1. Pour trouver la vibration totale vibrations parallèles Le mouvement résultant est alors de la forme : Le vecteur OA est la projection de la vibration sur un plan perpendiculaire à la vibration. OA tourne d’un mouvement uniforme autour de O en faisant un angle q = wt+j avec Oy. On a :OM = y = yocos(wt+j). La vibration totale y = y1+ y2 sera obtenue en projetant la résultante R des deux vecteurs y1et y2 sur Oy. COMPOSITION DE DEUX VIBRATIONS PARALLELES DE MEMES FREQUENCES méthode algébrique : Le mouvement résultant a la même pulsation w que y1 et y2, mais une amplitude et une phase différentes. méthode géométrique :

2. COMPOSITION DE DEUXVIBRATIONS POLARISEES PERPENDICULAIREMENT DE MEME FREQUENCE x La vibration résultante est : A R Avec : O z B y En développant et en ordonnant : y +b +a -a  x  -b Nous pouvons éliminer le paramètre temps de ce système d’équations paramétriques : C’est l’équation d’une ellipse. Le sens de rotation sur l’ellipse dépend des valeurs de b, w et j. avec

3. y x O y x O y O x Cas particuliers : La vibration résultante est polarisée rectilignement et définit ainsi le plan de polarisation La vibration résultante est polarisée rectilignement et définit ainsi le plan de polarisation Cette ellipse devient un cercle si a = b. la vibration est polarisée circulairement à droite  si j = 3p/2 ou circulaire gauche  si j = p/2 .

4. La lumière est par conséquent, en général, une vibration elliptique NATURE DE LA LUMIÈRE En étudiant les ondes électromagnétiques, Maxwell trouva qu'elles se propageaient à la vitesse de la lumière dans le vide ; il émit alors l'hypothèse, vérifiée et confirmée par la suite, que la lumière est un rayonnement électromagnétique. Ceci veut dire qu'en un point donné de l'espace un champ électrique E et un champ magnétique B vibrent suivant deux directions perpendiculaires à la direction de propagation de la lumière. E et B ne vibrent pas arbitrairement ; leurs grandeurs sont reliées entre elles et on pourra alors se borner à l'étude de la propagation de E par exemple. Remarquons également que la lumière est une onde transversale se propageant à la vitesse c = 3. 108 m. /s. dans un milieu d'indice de réfraction n la vitesse devient : v = c / n. En un point M de Oz tel que OM = z, le champ électrique E a, en général, des composantes suivant deux axes perpendiculaires Ox, Oy. PHÉNOMÈNE DE L’ ÉMISSION DE LA LUMIÈRE L'émission de lumière est due à des sauts d'électrons sur les différences orbites électroniques des atomes; pour ce faire il faut exciter les atomes soit par échauffement, soit par luminescence (décharges électriques dans les gaz raréfiés).  La lumière émise par les atomes n'est pas polarisée ; en effet, le temps de désexcitation d'un atome est de l'ordre de 10-15 secondes, il peut fournir des "éclairs" très nombreux polarisés dans toutes les directions ; à ceci s'ajoute le fait qu'il y a un très grand nombre d'atomes dans un faible volume. On dit alors que statistiquement l'émission de lumière par les atomes est isotrope , c'est à dire qu'il y a autant de vibrations dans une direction et dans la direction perpendiculaire (dans le plan perpendiculaire à la direction de propagation).

5. CLASSIFICATION DES RAYONNEMENTS ÉLECTROMAGNÉTIQUES • La lumière visible correspond à des longueurs d'onde comprises entre 400 nm et 750 nm. • rayons ultra-violets : l < 400 nm • rayons infra-rouges : l > 750 nm • Les rayons g sont émis par les substances radioactives et sont, par exemple, observés dans les rayonnements cosmiques. • Les rayons X proviennent de l'impact (sur une anode métallique) des rayons cathodiques ; dans la zone commune aux rayons X et g, c'est le procédé d'obtention qui donne le nom au rayonnement observé. • la lumière émise par les atomes va des rayons X à l'infra-rouge • les rayonnements g sont émis lors de la désexcitation des noyaux des atomes • les ondes hertziennes sont obtenues à l'aide d'oscillateurs électriques. • Chaque fréquence n du spectre visible (et donc chaque l dans le vide) correspond à une couleur particulière. Une lumière ne comportant que des rayonnements de même fréquence est appelée lumière monochromatique.