S2 Physique 2a : Vibrations et ondes

Objectifs en termes de connaissances

On introduit de manière classique les notions de vibration et d’onde, et les phénomènes ondulatoires (diffraction, interférences, battements) dans le cas des ondes mécaniques. Les ondes électromagnétiques transverses sont introduites par analogie, la notion de photon par le biais des sources de lumière. On introduit les rayons lumineux à partir des surfaces d’onde, et l’on traite l’optique géométrique.

Quelques notions de modulation (d’amplitude, de fréquence, de phase), de transmission optique de l’information et de traitement du signal compléteront le cours.

Objectifs en termes de compétences

Nous avons choisi l’exemple des vibrations et des ondes mécaniques afin de familiariser les étudiants avec des phénomènes ondulatoires (diffraction, interférences, battements). Il s’agit d’une application directe des concepts en mécanique acquis au premier semestre à des problèmes d’oscillateurs couplés. Ultérieurement, ce problème peut être généralisé à celui des excitations collectives.

Les ondes électromagnétiques transverses montrent beaucoup de similarités avec les ondes mécaniques. L’optique géométrique ne sera pas revue par la suite.