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Vibrations et ondes

Livre

Résumé

L'ouvrage analyse la propagation des ondes mécaniques (élastiques, sonores et à la surface des liquides), des ondes électromagnétiques et les phénomènes de réflexion et de réfraction, d'interférence, de diffraction et de propagation dans les milieux limités (ondes guidées et ondes stationnaires).


  • Éditeur(s)
  • Date
    • impr. 2010
  • Notes
    • Bibliogr. p. 393-394. Index
    • Bibliogr. Index
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 1 vol. (400 p.) : ill. ; 24 cm
  • Collections
  • Sujet(s)
  • Genre
  • ISBN
    • 978-2-7462-2556-5
  • Indice
    • 533 Élasticité, vibrations mécaniques
  • Quatrième de couverture
    • Cet ouvrage présente en détail les phénomènes vibratoires et ondulatoires mécaniques et électromagnétiques. Après l'étude des vibrations à un et plusieurs degrés de liberté, il introduit les notions-clés telles que le phénomène de superposition, l'analyse de Fourier ou la résonance.

      Vibrations et ondes analyse la propagation des ondes mécaniques (élastiques, sonores et à la surface des liquides), des ondes électromagnétiques et les phénomènes de réflexion et de réfraction, d'interférence, de diffraction et de propagation dans les milieux limités (ondes guidées et ondes stationnaires).

      Les principes de base et les lois sont énoncés et démontrés d'une manière didactique. Les notions, et les techniques mathématiques utiles sont graduellement introduites. Les aspects physiques et les applications sont entièrement développés.

      Adapté aux tendances actuelles de l'enseignement de la physique, cet ouvrage propose un ensemble d'outils pédagogiques : des exemples résolus, un résumé des principaux résultats, des conseils pour la résolution des exercices, des questions de réflexion et de nombreux exercices groupés par sections et classés par difficulté croissante.


  • Tables des matières
      • Vibrations et ondes

      • Tamer Bécherrawy

      • Hermes Science, Lavoisier

      • Avant-propos11
      • Chapitre 1. Oscillations libres13
      • 1.1. Oscillations et ondes, période et fréquence13
      • 1.2. Vibrations harmoniques : équation différentielle et linéarité14
      • 1.3. Représentation complexe et représentation de Fresnel17
      • 1.4. Masse soumise à une force -Kx20
      • 1.5. Oscillations angulaires24
      • 1.6. Oscillations amorties26
      • 1.6.1. Cas de grand amortissement26
      • 1.6.2. Cas d'un amortissement critique27
      • 1.6.3. Cas de faible amortissement28
      • 1.7. Dissipation de l'énergie d'un oscillateur amorti30
      • 1.8. Circuits électromagnétiques oscillants31
      • 1.9. Oscillations au voisinage d'une position d'équilibre stable33
      • 1.10. Oscillateurs non linéaires35
      • 1.11. Système à deux degrés de liberté36
      • 1.12. Généralisation aux systèmes à n degrés de liberté40
      • 1.13. Variables normales43
      • 1.14. Résumé46
      • 1.15. Conseils pour résoudre les exercices48
      • 1.16. Questions de réflexion49
      • 1.17. Exercices51
      • Chapitre 2. Superposition des grandeurs harmoniques, analyse de Fourier61
      • 2.1. Superposition de deux grandeurs harmoniques scalaires de même fréquence61
      • 2.2. Superposition de deux grandeurs vectorielles perpendiculaires et de même fréquence, polarisation63
      • 2.3. Superposition de deux vibrations perpendiculaires de fréquences différentes67
      • 2.4. Superposition de grandeurs scalaires de périodes différentes, battements68
      • 2.5. Analyse de Fourier d'une fonction périodique70
      • 2.6. Analyse de Fourier d'une fonction apériodique74
      • 2.7. Spectre d'un signal, relation d'incertitude77
      • 2.8. Fonction de Dirac79
      • 2.9. Résumé81
      • 2.10. Conseils pour résoudre les exercices84
      • 2.11. Questions de réflexion85
      • 2.12. Exercices86
      • Chapitre 3. Oscillations forcées93
      • 3.1. Régime transitoire et régime permanent93
      • 3.2. Cas d'une force d'excitation harmonique95
      • 3.3. Résonance97
      • 3.4. Impédance, énergie d'un oscillateur en régime permanent98
      • 3.5. Impédance complexe102
      • 3.6. Oscillations électromagnétiques entretenues104
      • 3.7. Excitation à partir de l'équilibre106
      • 3.8. Réponse à une force quelconque, systèmes non linéaires108
      • 3.9. Excitation d'un système d'oscillateurs couplés110
      • 3.10. Généralisation des notions de force extérieure et d'impédance113
      • 3.11. Quelques applications114
      • 3.12. Résumé115
      • 3.13. Conseils pour résoudre les exercices116
      • 3.14. Questions de réflexion117
      • 3.15. Exercices118
      • Chapitre 4. Propagation dans les milieux illimités125
      • 4.1. Propagation à une dimension125
      • 4.2. Propagation à deux et à trois dimensions127
      • 4.3. Propagation d'une onde vectorielle131
      • 4.4. Polarisation des ondes vectorielles transversales133
      • 4.5. Onde monochromatique, vecteur d'onde et longueur d'onde135
      • 4.6. Dispersion137
      • 4.7. Vitesse de groupe139
      • 4.8. Analyse de Fourier des ondes140
      • 4.9. Modulation143
      • 4.10. Energie des ondes145
      • 4.11. Autres équations des ondes non amorties, grandeurs conservées148
      • 4.12. Notion d'impédance d'un milieu149
      • 4.13. Ondes amorties150
      • 4.14. Sources et observateurs en mouvement, effet Doppler et onde de choc153
      • 4.15. Résumé158
      • 4.16. Conseils pour résoudre les exercices160
      • 4.17. Questions de réflexion162
      • 4.18. Exercices162
      • Chapitre 5. Ondes mécaniques169
      • 5.1. Oscillations transversales sur une corde tendue169
      • 5.2. Déformation et contrainte dans les solides172
      • 5.3. Onde le long d'un ressort massif et une tige175
      • 5.4. Propagation du son dans un tuyau177
      • 5.5. Onde sur une membrane élastique181
      • 5.6. Ondes mécaniques à trois dimensions183
      • 5.7. Energie des ondes mécaniques185
      • 5.8. Ondes progressives, impédance et intensité188
      • 5.9. Infrasons et ultrasons192
      • 5.10. Ondes de surface194
      • 5.11. Résumé198
      • 5.12. Conseils pour résoudre les exercices201
      • 5.13. Questions de réflexion202
      • 5.14. Exercices202
      • Chapitre 6. Ondes électromagnétiques209
      • 6.1. Relations principales de la théorie électromagnétique209
      • 6.2. Ondes électromagnétiques dans le vide et les diélectriques illimités212
      • 6.2.1. Equations de propagation des champs dans le vide et les diélectriques212
      • 6.2.2. Ondes électromagnétiques planes et harmoniques dans les diélectriques213
      • 6.2.3. Densité d'énergie et vecteur de Poynting dans les diélectriques214
      • 6.2.4. Polarisation des ondes électromagnétiques215
      • 6.2.5. Densités d'impulsion et de moment cinétique, pression de radiation217
      • 6.3. Ondes électromagnétiques dans les plasmas219
      • 6.4. Ondes électromagnétiques dans les conducteurs ohmiques222
      • 6.5. Quantification des ondes électromagnétiques225
      • 6.6. Classification et quelques caractéristiques des ondes électromagnétiques226
      • 6.7. Emission du rayonnement électromagnétique228
      • 6.8. Emission spontanée et émission stimulée230
      • 6.9. Résumé233
      • 6.10. Conseils pour résoudre les exercices236
      • 6.11. Questions de réflexion237
      • 6.12. Exercices238
      • Chapitre 7. Réflexion et réfraction des ondes243
      • 7.1. Réflexion d'une onde élastique sur deux cordes jointes243
      • 7.2. Réflexion d'une onde sonore à une dimension247
      • 7.3. Lois générales de réflexion et de transmission des ondes à trois dimensions250
      • 7.4. Réflexion et réfraction d'une onde sonore à trois dimensions253
      • 7.5. Réflexion et réfraction d'une onde e-m sur l'interface des diélectriques255
      • 7.5.1. Cas d'une onde polarisée dans le plan d'incidence255
      • 7.5.2. Cas d'une onde polarisée perpendiculairement au plan d'incidence256
      • 7.5.3. Conservation de l'énergie258
      • 7.5.4. Polarisation par réflexion de Brewster260
      • 7.6. Cas d'une onde amortie dans le second milieu262
      • 7.7. Résumé265
      • 7.8. Conseils pour résoudre les exercices267
      • 7.9. Questions de réflexion268
      • 7.10. Exercices269
      • Chapitre 8. Interférence et diffraction275
      • 8.1. Ordre et franges d'interférence de deux ondes275
      • 8.2. Intensité et contraste277
      • 8.3. Interférence des ondes lumineuses, expérience de Young279
      • 8.4. Superposition de plusieurs ondes, conditions d'interférence283
      • 8.5. Holographie287
      • 8.6. Couches minces287
      • 8.7. Principe de Huygens-Fresnel et diffraction par une ouverture290
      • 8.8. Réseaux à une dimension295
      • 8.9. Diffraction des rayons X298
      • 8.10. Résumé300
      • 8.11. Conseils pour résoudre les exercices303
      • 8.12. Questions de réflexion304
      • 8.13. Exercices305
      • Chapitre 9. Ondes stationnaires et ondes guidées311
      • 9.1. Ondes stationnaires et modes normaux des ondes à une dimension312
      • 9.2. Ondes stationnaires sur une membrane et dans une cavité rectangulaires317
      • 9.3. Analyse de Fourier des ondes stationnaires320
      • 9.4. Résonance et ondes stationnaires323
      • 9.5. Ondes sonores guidées entre deux plaques planes324
      • 9.6. Onde sonore dans un tuyau rectangulaire327
      • 9.7. Ondes sur un câble idéal comme une chaîne d'oscillateurs couplés329
      • 9.8. Guides d'ondes métalliques pour les ondes électromagnétiques331
      • 9.9. Guide d'ondes formé par deux plaques planes et parallèles332
      • 9.10. Guides d'ondes électromagnétiques à un seul conducteur337
      • 9.11. Applications des guides d'ondes340
      • 9.12. Résumé342
      • 9.13. Conseils pour résoudre les exercices345
      • 9.14. Questions de réflexion346
      • 9.15. Exercices347
      • Réponses de quelques exercices355
      • Annexes 1, 2, 3375
      • Bibliographie393
      • Index395

  • Origine de la notice:
    • BNF
  • Disponible - 533 BEC

    Niveau 2 - Sciences