Oscillations et ondes

Les ondes sont partout, la houle et le son en mécanique des fluides, les interférences et la diffraction en optique, les courants alternatifs en électrocinétique, les ondes thermiques en thermodynamique, les fonctions d’onde en mécanique quantique, les ondes gravitationnelles en relativité générale?; bref, ouvrez un livre de physique au hasard, on y parlera d’ondes.Nous proposons ici des outils communs à toute la physique, accessibles sans connaissances en ce domaine. Le niveau mathématique de Bac+1 devrait suffire.Une onde est la propagation de vibrations, c’est donc par elles que nous commencerons. Puis l’onde stationnaire sera la transition idéale pour passer aux ondes progressives. Sa décomposition en modes propres sinusoïdaux nous conduira aux théories de Fourier.Nous ne resterons toutefois pas dans les sentiers battus en examinant les oscillations de relaxation, les systèmes dynamiques, les ondes sphériques et sphérico-gaussiennes, les ondes modulées, les trains d’onde, etc. Vous offrir un outil généraliste n’est pas vous offrir un outil minimaliste, loin de là.SommaireIntroductionConseils de l’auteur pour la lectureA OSCILLATEURS1 Différents types d’oscillateurs2 Oscillateur harmonique unidirectionnel amorti3 Oscillations entretenues4 Oscillateur excité5 Oscillateurs couplés6 Systèmes dynamiquesB ONDES7 Ondes stationnaires dans un milieu unidirectionnel8 Ondes progressives dans un milieu unidirectionnel9 Lien entre ondes stationnaires et ondes progressives10 Couplage entre grandeurs conjuguées11 Réflexion et transmission12 Ondes vectorielles planes progressives13 Ondes unidirectionnelles dans un milieu discret14 Ondes bi- ou tri-dimensionnelles15 Equation de propagation avec termes supplémentaires16 Modulation et dispersion17 Combattre la dispersionConclusion