Pour les aficionados de la physique, les différentes ondes et leurs caractéristiques pourraient être limpides. Pourtant, pour d'autres, la différence entre les ondes mécaniques et électromagnétiques peut ne pas être facile à saisir.
Faits marquants
- Les ondes mécaniques nécessitent un milieu pour se déplacer, comme l'air, l'eau ou des matériaux solides, et comprennent les ondes sonores et les vagues océaniques.
- Les ondes électromagnétiques peuvent voyager dans le vide, composé de champs électriques et magnétiques oscillants, et comprennent la lumière, les ondes radio et les rayons X.
- La nécessité d'un milieu propagateur distingue les ondes mécaniques des ondes électromagnétiques, qui peuvent voyager dans l'espace.
Onde mécanique vs onde électromagnétique
Les ondes mécaniques sont des ondes qui ne peuvent se déplacer sans médium. C'est pourquoi la vitesse de ces ondes dépend de la vitesse du milieu. Les ondes mécaniques ont trois types. Les ondes électromagnétiques peuvent voyager sans aucun support. Ces ondes voyagent à la vitesse de la lumière. Ces ondes se forment en raison de l'évolution des champs électriques et magnétiques.
Une autre différence frappante entre les deux est que la distance parcourue par les vagues dépend de l'élasticité du milieu. En revanche, les caractéristiques d'une onde électromagnétique dépendent de l'action des champs magnétiques et électriques.
Ces deux types d'ondes varient également dans leur vitesse. Une onde mécanique se déplace beaucoup plus lentement qu'une onde électrique qui se déplace aussi vite que la lumière.
Tableau de comparaison
| Paramètre de comparaison | Ondes mécaniques | Ondes électromagnétiques |
|---|---|---|
| Technique | Impossible de voyager sans médium | Peut voyager sans médium |
| Facteurs affectant | Élasticité et inertie | champs magnétiques et électriques |
| Vitesse | Se déplace avec la vitesse du support | Voyage à la vitesse de la lumière |
| Types | Transversal et longitudinal | Transversal uniquement |
| Exemples | Ondes sonores, ondes de surface | Micro-ondes, ondes radio, etc. |
Qu'est-ce qu'une onde mécanique ?
Selon les définitions, les ondes mécaniques sont des ondes qui résultent de l'oscillation de la matière, et leur mouvement transporte l'onde vers l'avant.
Par conséquent, une onde mécanique peut port vitesse limitée à la vitesse du support et ne peut se déplacer que dans le sens où le support le porte.
Une onde mécanique peut être une onde longitudinale, transversale ou de surface. Une onde longitudinale se forme lorsque les particules du milieu oscillent parallèlement à la direction avant de l'onde.
Une onde transversale se forme lorsque les particules de l'onde vibrent perpendiculairement à la direction du mouvement, tandis qu'une onde de surface se forme lorsque les ondes se déplacent à l'interface de deux milieux.
Qu'est-ce qu'une onde électromagnétique ?
Les ondes électromagnétiques sont le résultat de l'accélération de particules chargées électriquement qui, en interne, affectent d'autres particules autour d'elles.
Un champ électromagnétique résulte de champs électriques et magnétiques changeants dont les directions pointent à 90 degrés l'une de l'autre.
Étant donné que les rayonnements électromagnétiques ne sont constitués d'aucune particule et uniquement de champs électriques et magnétiques oscillants, ils n'ont besoin d'aucun support pour se propager. Ils peuvent ainsi voyager dans le vide.
En d'autres termes, les ondes électromagnétiques sont constituées de photons, des particules non chargées qui peuvent se déplacer à la vitesse de la lumière. Ces ondes propagent de l'énergie, de la quantité de mouvement et angulaire élan loin de la source.
Comme ces photons s'éloignent de leur source mère, il n'est plus nécessaire d'avoir un apport continu d'énergie pour les maintenir en mouvement et créer ainsi le champ lointain.
Principales différences entre Onde mécanique et onde électromagnétique
- Un exemple d'onde mécanique est une onde sonore. En revanche, les micro-ondes, les ondes radio, les infrarouges, les rayons ultraviolets, les rayons X, la lumière visible et les rayons gamma sont des exemples d'ondes électromagnétiques.
- Les ondes mécaniques résultent de l'oscillation de la matière et leur mouvement entraîne l'onde vers l'avant. En revanche, les ondes électromagnétiques sont le résultat de l'accélération de particules chargées électriquement.
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adom.201900267
- https://www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/GEOTECH/PAGES/GTJ10999J.htm
Dernière mise à jour : 11 juin 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
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