Introduction

Propagation d'une onde.

Une vague s'écrasant sur le rivage

Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) sans transporter de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...). Une onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible...) transporte aussi de la quantité de mouvement (En physique, la quantité de mouvement est la grandeur physique associée à la vitesse et la masse...) et éventuellement du moment cinétique (Le mot cinétique fait référence à la vitesse.). Physiquement parlant, une onde est un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:). C'est-à-dire une zone de l'espace dont les propriétés sont modifiées, on affecte à chaque point (Graphie) de l'espace des grandeurs physiques scalaires ou vectorielles.

Comme tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) concept unificateur, l'onde recouvre une grande variété de situations physiques très différentes.

• L'onde oscillante, qui peut être périodique, est bien illustrée par les rides provoquées par le caillou qui tombe dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...).
• L'onde solitaire ou soliton (Un soliton est une onde solitaire qui se propage sans se déformer dans un milieu...) trouve un très bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de...) exemple dans les mascarets.
• L'onde de choc (Une onde de choc est un type d'onde, mécanique ou d'une autre nature, associé à...), perçue acoustiquement au passage du mur (Un mur est une structure solide qui sépare ou délimite deux espaces.) du son par un avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale...), par exemple.
• L'onde électromagnétique n'a dans certains cas pas de support matériel.
• L'onde acoustique (Le son est une onde produite par la vibration mécanique d'un support fluide ou solide et propagée...), qui a un support matériel.
• L'onde de probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un...)

D'autre part, la mécanique quantique (La mécanique quantique est la branche de la physique qui a pour but d'étudier et de...) a montré que les particules élémentaires pouvaient être assimilées à des ondes, et vice versa, ce qui explique le comportement parfois ondulatoire et parfois corpusculaire de la lumière : le photon (En physique des particules, le photon (souvent symbolisé par la lettre γ — gamma)...) peut être considéré à la fois comme une onde et comme une particule (voir Dualité onde-particule).

Exemples

Illustrons la notion de « transport d'énergie sans transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus...) de matière ». Dans le cas d'une onde mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes...), on observe de petits déplacements locaux et éphémères des éléments du milieu qui supportent cette onde, mais pas de transport global de ces éléments. Il en est ainsi pour une vague (Une vague est un mouvement oscillatoire de la surface d'un océan, d'une mer ou d'un lac. Les...) marine qui correspond à un mouvement approximativement elliptique des particules d'eau qui, en particulier, agite un bateau (Un bateau est une construction humaine capable de flotter sur l'eau et de s'y déplacer,...) en mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.). Dans ce contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le...), un déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles...) horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la...) de matière est un courant ; or, on peut avoir une vague sans courant, voire une vague allant à contre-courant. La vague transporte horizontalement l'énergie du vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface...) qui lui a donné naissance au large et, ce indépendamment du transport global de l'eau.

Dans les instruments de musique à corde la perturbation est apportée de différentes manières : archet (violon), marteau (marteau peut faire référence à :) (piano), doigt (guitare). Sous l'effet de l'excitation appliquée transversalement, tous les éléments des cordes de ces instruments vibrent transversalement autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) d'une position d'équilibre qui correspond à la corde au repos. L'énergie de vibration des cordes se transforme en son car les mouvements transverses des cordes mettent en mouvement l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...) qui les baigne. Un son correspond à la propagation dans l'air d'une onde de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) de cet air. En un point de l'espace, la pression de l'air oscille autour de la valeur de sa pression au repos, elle croît et elle décroît alternativement autour de cette valeur. Dans une onde sonore le mouvement local des molécules d'air se fait dans la même direction que la propagation de l'énergie, l'onde est longitudinale. Les directions longitudinales et transverses se réfèrent à la direction de propagation de l'énergie qui est prise comme direction longitudinale.

Les ondes électromagnétiques sont des ondes qui sont transversales dans le vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) ou dans des milieux homogènes. En revanche, dans des milieux particuliers, comme par exemple le plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions...), les ondes électromagnétiques peuvent être longitudinales, transversales ou parfois les deux à fois. L'optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement...) est un cas particulier de propagation dans des milieux diélectriques, tandis que la propagation dans un métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des...) correspond à un courant électrique (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge...) en mode alternatif.

Le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) transmis de proche en proche peut quant à lui être illustré à l'aide des dominos: ces derniers reçoivent un signal et le transmettent en tombant sur le domino suivant. Une file de voiture avançant au signal d'un feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation...) vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde...) ne constitue pas un exemple de transmission de proche en proche.