pour l’ensemble des rayonnements dits
« X », 4 pour les rayons X proprement dits et probablement 25 pour les rayonnements de radioactivité et cosmiques.
En mécanique ondulatoire, toute particule atomique ou subatomique en mouvement peut être considérée soit comme une particule, soit comme une onde caractéristique.
Quelques définitions dans
le domaine des ondes
collecteur d’ondes, système d’antenne ou d’aérien.
onde de choc, impulsion à très haute tension. (On dit aussi onde à front raide.) onde commune, longueur d’onde commune attribuée à des émetteurs géographiquement éloignés. (On dit aussi onde partagée.)
onde courte, expression sans signification précise. À éviter.
onde fondamentale, dans une onde
complexe, comprenant des harmoniques, partie dont la fréquence est la plus basse.
(En modulation de fréquence, on dit aussi fréquence centrale ou fréquence nominale.) onde harmonique, par décomposition d’une onde complexe en série de Fourier, multiple simple de l’onde fondamentale.
onde de jour, onde à propagation directe ou de sol. (On dit aussi onde de surface.) onde longitudinale, onde caractérisée par un vecteur parallèle à la direction de propagation.
onde longue, expression sans signification précise. À éviter.
onde moyenne, expression sans signification précise. À éviter.
onde de nuit, onde indirecte par réflexion sur l’ionosphère.
onde optique, onde dont la portée est analogue à celle de la vision.
onde porteuse, onde entretenue à laquelle on applique une modulation.
onde progressive, onde plane animée d’un mouvement de translation rectiligne et uniforme.
onde stationnaire, onde résultant de l’interférence en tous points de deux oscillations en phase ou en opposition de phase.
onde transversale, onde caractérisée par un vecteur orthogonal à la direction de la propagation.
onde ultra-courte, expression sans signification précise. À éviter.
train d’ondes, succession de groupes d’ondes semblables.
H. P.
Formes d’ondes
radioélectriques
Celles-ci peuvent être modulées de façons très diverses. Dans les systèmes électroniques, les formes d’ondes doivent se rapprocher le plus possible des formes théoriques. Dans le domaine des ondes lumineuses, la cohérence de phases des électrons excités dans les atomes, principe de base du laser, permet de considérer celui-ci comme un véritable faisceau hertzien. De même, si l’on couple un faisceau laser à très haute fréquence (par exemple télévision) à un guide de lumière, sorte de câble en fibres de verre, une photo-diode à la sortie de ce guide, associée à downloadModeText.vue.download 486 sur 625
La Grande Encyclopédie Larousse - Vol. 14
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un démodulateur, reconstitue le signal original ; un tel câble étant à réflexion totale des ondes laser sur toute sa longueur (laquelle peut être très grande), l’affaiblissement de ces ondes est presque négligeable.
H. P.
F Émission / Tube électronique.
L. de Broglie, Matière et lumière (A. Michel, 1937). / H. Piraux, Atomistique et électronique modernes (Libr. de la Radio, 1949-1951 ; 2 vol.).
/ W. E. Kock, Sound Waves and Light Waves (Garden City, N. Y., 1965 ; trad. fr. Ondes sonores et ondes lumineuses, Dunod, 1971). /
J. R. Pierce, Waves and Messages (Garden City, N. Y., 1967 ; trad. fr. Ondes et messages, Dunod, 1970).
onde de choc
Propagation d’un ébranlement dans un milieu matériel quelconque, caractérisé par une discontinuité de la vitesse.
Les différentes ondes de
choc
Ondes de choc dans les gaz
Les ondes de choc ont été d’abord étu-diées et produites dans des gaz, mais les liquides et les solides peuvent être parcourus par des ondes de choc. En in-tégrant les équations aux dérivées partielles qui régissent l’écoulement d’un gaz, le mathématicien allemand Bernhard Riemann (1826-1866) reconnut en 1859 la possibilité théorique d’un état de mouvement du gaz comportant, à l’intérieur de celui-ci, des surfaces à la traversée desquelles la vitesse des particules matérielles subit une brusque variation. Ces surfaces sont appelées ondes de choc, parce que le gaz situé d’un côté d’une telle surface vient frapper le gaz situé de l’autre côté, dont la vitesse est moindre ou nulle : le phé-
nomène est comparable à l’entrée en contact brutale d’un corps solide animé d’une grande vitesse qui vient heurter un autre corps solide au repos.
Le front de l’onde de choc sépare dans le gaz une région amont, celle du gaz qui a été choqué, et une région aval ; il avance dans ce milieu aval en ayant, par rapport à celui-ci, une vitesse qui est dite célérité de l’onde.
Une étude théorique très complète des
ondes de choc dans un gaz a été faite en 1887 par le physicien français Henri Hugoniot (1851-1887) ; la transformation qu’éprouve le gaz au passage du front d’onde est essentiellement irré-
versible et implique une dégradation d’énergie mécanique en chaleur ; on ne peut lui appliquer la loi de Poisson (PVγ = constante), qui régit les transformations réversibles et qui s’applique aux ondes ordinaires, sans discontinuité de la vitesse, comme le sont les ondes sonores. Dans l’onde de choc, le volume et la pression du gaz en amont et en aval obéissent à une loi différente, qui se traduit par l’équation de Rankine-Hugoniot. La célérité de l’onde est toujours supérieure à la vitesse du son dans le milieu aval ; elle est d’autant plus grande que l’intensité du choc est plus élevée. On appelle respectivement force et intensité d’une onde de choc les rapports et
en désignant respectivement par p1 et p0 la pression immédiatement derrière le front d’onde et la pression en avant de ce dernier.
En photographiant un projectile —
tel qu’une balle de fusil — animé d’une grande vitesse, le physicien autrichien Ernst Mach (1838-1916) obtint en
1885 des images où le projectile est accompagné d’un jeu de sillages ; ceux-ci furent identifiés plus tard à des ondes de choc qu’engendre dans l’air le projectile, qui se déplace à une vitesse supersonique : ces ondes apparaissent sur des photographies parce que, justement, la discontinuité des proprié-
tés physiques de part et d’autre du front d’onde comprend une variation brusque de l’indice de réfraction de l’air. On a, par la suite, appelé nombre de Mach d’une onde de choc le rapport de sa célérité à la vitesse du son dans le milieu abordé par l’onde, et, par extension, le nombre de Mach d’un projectile ou d’un aéronef est le rapport de sa vitesse à celle du son.
En 1898 fut faite la première étude expérimentale d’ondes de choc dans les gaz par l’ingénieur français Paul Vieille (1854-1934). Celui-ci produisait ces ondes de choc dans de longs tubes en acier renfermant de l’air ou un autre gaz (hydrogène, dioxyde de
carbone, etc.), soit par l’éclatement d’une ampoule dans laquelle de l’air était comprimé jusqu’à rupture de la paroi, soit par l’explosion d’une petite capsule de fulminate de mercure, et il enregistrait le passage de l’onde de choc en divers points du tube, dont la longueur pouvait atteindre 32 m, ainsi que la variation de pression au passage de l’onde : il put montrer que la célérité trouvée expérimentalement est bien égale à celle qu’on peut calculer par la théorie d’Hugoniot.
Dans les chocs très intenses, la température du gaz peut être de 5 000 à 10 000 °C ou plus. Alors, non seulement les molécules gazeuses sont dissociées, mais encore elles perdent des électrons : le gaz ionisé qui en résulte devient alors électriquement conducteur. À ces températures élevées, les gaz sont lumineux ; on doit à Henri Muraour (1880-1954) d’avoir prouvé, par tout un ensemble d’expériences, que les luminosités intenses observées lors de la détonation d’explosifs solides ou liquides ne sont pas celles de la flamme de l’explosif, mais qu’elles sont dues à l’onde de choc qui est lancée dans le gaz ambiant. La lueur qui accompagne les bolides a de même