TP Etude de la propagation des ondes à la surface de l'eau

Thèmes abordés :

- Ondes mécaniques progressives

- Ondes mécaniques stationnaires

- Longueur d’onde

- Diffraction, interférences

- Principe de Huygens

- Effet Doppler

Principes et objectifs :

L’objectif de ce TP est de comprendre comment les ondes se propagent à la surface de l’eau et d’étudier la déformation des ondes en fonction des obstacles rencontrés.

Dans la cuve à ondes, le générateur électromagnétique piloté par un générateur associé à des accessoires de diff érentes formes permettent de générer une perturbation à la surface de l’eau. Un stroboscope synchrone ou asynchrone permet d’observer les ondes progressives ou stationnaires sur l’écran dépoli ou par projection.

Les particules d’eau se mettent ainsi en mouvement et l’onde mécanique se propage est appelée onde d’Airy qui est considérée sinusoïdale sur une surface libre.

Longueur d’onde :

Utiliser un accessoire source ponctuelle ou plane pour générer des ondes circulaires et déterminer graphiquement la longueur d’onde et calculer la célérité correspondante v= /T

Diffraction (entrée d’un port) :

Un accessoire d’onde plane et des obstacles permettant de régler l’ouverture plus ou moins proche de  permettent d’étudier le phénomène de diffraction (principe de Huyghens Fresnel).

Interférences de plusieurs sources à fréquences égales :

Utiliser les accessoires 2 ou 4 sources pour visualiser la variation spatiale de l’amplitude résultante de la somme des amplitudes des ondes.

- Cuve à ondes électromagnétique

- Cuve avec miroir de projection et écran de visualisation

- Générateur d'ondes à fréquence réglable (1-60 Hz)

avec afficheur et touches phosphorescentes

- Vibreur de Melde Jeulin réf 222037

- Stroboscope à LED blanche 3 W sur flexible

- Alimentation : 12V / 1 A continu

- Ecran de visualisation : 400 x 330 mm

- 1 jeu de 4 excitateurs d’ondes :

- Simples, doubles, multiples et planes

- 1 jeu de 7 obstacles transparents :

- Trapézoïde, biconcave, biconvexe, faces parallèles

- Tuyau de vidange – Indicateur de niveau – Interrupteur

On/Off

- Emballage : boîte individuelle + valise d’accessoires

- Stroboscope à DEL verte réf 322181