La amplitude d'une onde est une propriété critique. Donc, si vous voulez savoir : « L’amplitude de l’onde change-t-elle ? Quand, pourquoi et comment ces choses vont-elles se produire ? Alors allez-y et lisez.
L'énergie transportée par une onde électromagnétique, une onde acoustique ou toute autre onde est directement proportionnelle au carré de l'amplitude de cette onde. Ainsi, chaque fois qu'il y a un changement dans l'énergie de l'onde, son effet a un impact sur l'amplitude de l'onde.
Avant d'approfondir nos questions, l'amplitude des ondes change-t-elle, comment, quand et pourquoi ? Commençons par obtenir de brèves informations sur l'onde et son amplitude.
Vague: En physique, une onde est considérée comme un phénomène de transport d'énergie qui transmet de l'énergie avec un milieu sans transporter de matière. En conséquence, nous le considérons comme une perturbation moyenne qui transporte de l'énergie mais pas de la masse. Il existe principalement deux types d'ondes, qui sont énumérés ci-dessous :
- 1. Longitudinal : Son vagues
- 2. Transverse : Ondes électromagnétiques ou ondes lumineuses
Amplitude: La distance totale entre la position de repos d'une vague et le déplacement maximal qu'elle peut couvrir est appelée son amplitude.
Longueur d'onde: La taille ou la longueur d'une seule onde est connue sous le nom de sa longueur d'onde. Il est calculé comme la distance ou l'écart entre deux pics consécutifs.
La fréquence: La fréquence d'une onde nous indique combien d'ondes passent par un certain endroit dans un laps de temps donné.
Si vous considérez les ondes sonores, leur amplitude détermine la force du son. Une amplitude plus élevée d'une onde sonore signifie que son volume est plus élevé, et une amplitude plus faible signifie un volume plus faible.
Lorsque nous étudions une onde lumineuse, l'amplitude de l'onde n'est rien d'autre que la luminosité ou intensité de l'onde par rapport aux autres ondes lumineuses de même longueur d'onde. La lumière avec une plus grande amplitude a une plus grande intensité ou luminosité, tandis que la lumière avec une plus petite amplitude a une intensité ou une luminosité moindre.
Maintenant la question est, est-ce que l'amplitude de l'onde change ? Voyons comment les choses se passent.
L'amplitude de l'onde change-t-elle ?
⇒ L'amplitude de l'onde est une caractéristique cruciale.
L'amplitude d'une onde n'est pas une caractéristique constante. Par conséquent, il est susceptible de changer en raison de facteurs conjoncturels.
Quand l'amplitude de l'onde change-t-elle ?
⇒ Nous savons que l'énergie de l'onde est toujours conservée, ce qui signifie qu'elle ne peut pas être détruite ou générée.
La fréquence et l'amplitude de toute onde sont des propriétés indépendantes. Cependant, un changement de fréquence entraîne un changement d'énergie. Ainsi, l'amplitude de chaque onde, qu'elle soit longitudinale ou transversale, change avec l'énergie afin de conserver l'énergie totale.
Pourquoi l'amplitude des ondes change-t-elle ?
⇒ L'amplitude d'une onde peut varier avec le changement d'énergie de l'onde.
L'énergie de l'onde et l'amplitude de l'onde sont étroitement liées l'une à l'autre. La relation entre l'énergie de l'onde et l'amplitude de l'onde est donnée ci-dessous :
E ∝ UNE2
Où la lettre E désigne l'énergie de l'onde et la lettre A désigne l'amplitude de l'onde.
Nous pouvons voir que l'énergie de l'onde est directement proportionnelle au carré de l'amplitude de l'onde. Ainsi, s'il y a un léger changement d'énergie, il en résulte un changement d'amplitude au carré.
On peut déduire des relations énergie et amplitude des ondes que si l'énergie d'une onde est grande, son amplitude sera élevée. L'amplitude d'une onde de basse énergie sera similaire à celle d'une onde de basse énergie. Les deux scénarios sont représentés dans le diagramme ci-dessous.
Ainsi, on peut dire que tout changement dans l'énergie de l'onde entraîne un changement dans l'amplitude de l'onde.
Comment l'amplitude de l'onde change-t-elle ?
⇒ Un changement d'énergie est la cause la plus probable de la variation d'amplitude, mais il peut également s'agir d'un changement de vitesse d'onde. L'énergie de la vague peut monter ou descendre.
Si vous avez un pilote d'onde, vous pouvez l'utiliser pour augmenter l'énergie et, par conséquent, l'amplitude. Cependant, lorsqu'une onde traverse un milieu, une partie de l'énergie est diluée, ce qui entraîne une réduction de l'amplitude. Parfois, ce n'est pas l'énergie mais le changement de vitesse des vagues qui entraîne également un changement d'amplitude des vagues, comme on le voit dans les vagues océaniques.
Examinons quelques exemples concrets pour voir de quoi nous parlons.
Nous avons déjà expliqué en détail que l'amplitude de l'onde dépend de l'énergie transportée par cette onde. Maintenant, nous savons que chaque support a une friction. Il n'existe pas de milieu sans friction ou de milieu idéal. En conséquence, lorsqu'une onde se déplace dans un milieu, elle subit des frottements. L'énergie de l'onde se diluera au fur et à mesure qu'elle se répandra dans le milieu, surmontant le frottement du milieu. La perte d'énergie entraînera une atténuation ou une réduction de l'amplitude de cette onde.
Maintenant, on peut également augmenter la quantité d'énergie en utilisant le conducteur de l'onde. Ici, « pilote de vague » signifie simplement le travail cohérent effectué sur cette vague. Considérons le cas d'un ressort hélicoïdal initialement au repos. Lorsque vous l'étirez dans une direction horizontale, une onde ou une impulsion transversale est produite. En d'autres termes, lorsque vous appliquez une force sur le ressort, il s'écartera de sa position de repos proportionnellement à la force appliquée.
Pour obtenir une amplitude plus élevée ou un déplacement maximal, plus d'énergie doit être appliquée ou plus de travail doit être effectué. Enfin, l'énergie qu'une impulsion ou onde transversale transporte à travers le milieu est liée à son amplitude. La longueur d'onde, la fréquence et la vitesse d'une impulsion ou d'une onde transversale ne sont pas affectées par l'apport d'une grande quantité d'énergie. La quantité d'énergie appliquée à une impulsion ou à une onde ne changera que l'amplitude de cette impulsion ou de cette onde.
Vague océanique :
Le changement d'amplitude des vagues océaniques est causé par le ralentissement de la vitesse des vagues. Le ralentissement de l'onde permet de convertir l'énergie en ondes d'amplitude plus élevée puisque la fréquence et le niveau d'énergie transportés par l'onde ne peuvent pas changer. Lorsque vous regardez les vagues de l'océan s'approcher des eaux peu profondes, cet effet est très perceptible. Au fur et à mesure que la vitesse de propagation ralentit, les crêtes des vagues se regroupent. La hauteur ou l'amplitude des vagues augmente en raison de l'encombrement jusqu'à ce que la vague déferle.
Foire aux questions (FAQ):
Q: L'amplitude change-t-elle avec le temps ?
Rép. : Idéalement, l'amplitude de la vague ne devrait pas changer avec le temps. Cependant, comme nous vivons dans le monde réel, les choses changent.
Il n'existe pas de système sans friction dans le monde réel. En conséquence, à mesure que l'onde perd de l'énergie, l'amplitude de l'onde diminue avec le temps. Lorsque nous étudions un simple mouvement harmonique, nous pouvons voir que l'amplitude de l'onde harmonique simple diminue de façon exponentielle avec le temps.
Le graphique suivant représente l'amortissement de l'onde dans le temps :
Q. : L'amplitude de l'onde change-t-elle lorsque l'onde change de milieu de propagation ?
Rép. : Lorsque l'onde se propage d'un milieu à un autre, une partie de l'onde traverse le milieu et la partie restante se réfléchit.
La partie de l'onde qui traverse le milieu signifie la partie de l'énergie de l'onde qui a été perdue dans le milieu. Les ondes réfléchies sont considérées comme l'énergie restante. Comme le changement de milieu provoque une diminution de l'énergie, il nous conduit directement vers le changement (plus précisément, la réduction) d'amplitude.
Q. : Que se passe-t-il lorsque l'amplitude de l'onde est doublée ?
Rép. : L'amplitude d'une onde a un lien direct avec l'énergie, qui est donnée ci-dessous :
E ∝ UNE2
Lorsque l'amplitude d'une onde est doublée, l'énergie de l'onde augmente de quatre fois. En conséquence, doubler l'amplitude de l'onde signifie quadrupler l'énergie transférée par l'onde.
De même, si l'amplitude d'une onde est triplée, cela implique une multiplication par neuf de l'apport d'énergie délivré par l'onde.
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Nous espérons que nous vous avons fourni des réponses appropriées à vos questions. L'amplitude de l'onde change-t-elle ? Quand l'amplitude de l'onde change-t-elle ? Pourquoi l'amplitude des ondes change-t-elle ? Comment l'amplitude de l'onde change-t-elle ? S'il vous plaît visitez notre site Web pour lire plus d'articles liés à la science.
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Je m'appelle Alpa Rajai, j'ai terminé ma maîtrise en sciences avec spécialisation en physique. Je suis très enthousiaste à l'idée d'écrire sur ma compréhension de la science avancée. J'assure que mes mots et mes méthodes aideront les lecteurs à comprendre leurs doutes et à clarifier ce qu'ils recherchent. Outre la physique, je suis une danseuse Kathak formée et j'écris aussi parfois mes sentiments sous forme de poésie. Je continue à me mettre à jour en physique et quoi que je comprenne, je simplifie la même chose et je vais droit au but afin qu'il soit clair pour les lecteurs.