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par Ron Kurtus (révisé le 2 mars 2015)
Les caractéristiques d’une forme d’onde sont qu’elle a une amplitude, une longueur d’onde, une fréquence et une vitesse. L’amplitude est la hauteur d’une onde ou son intensité. La longueur d’onde est la distance entre les maximums d’amplitude. La fréquence est la fréquence à laquelle les maximums ou les crêtes dépassent un point donné. Et enfin, la vitesse — ou la vitesse à laquelle l’onde se déplace – est le produit de la fréquence multipliée par la longueur d’onde (v = fλ).
Les unités de fréquence sont en hertz (Hz) ou ses multiples. Les unités de longueur d’onde sont en mètres, ses multiples ou fractions de mètre. À mesure que la fréquence augmente, la longueur d’onde diminue, à condition que la vitesse reste constante. Par exemple, les ondes à des fréquences extrêmement élevées ont des longueurs d’onde très courtes.
Des puissances exponentielles de 10 sont utilisées lorsque les fréquences ou les longueurs d’onde deviennent très grandes. Les longueurs d’onde très courtes sont désignées comme exponentielles négatives.
Les questions que vous pourriez avoir incluent:
- Quelle est la notation exponentielle avec 10?
- Quels sont les termes de fréquence?
- Quels sont les termes de longueur d’onde ?
Cette leçon répondra à ces questions. Outil utile: Conversion d’unités
Puissances de 10
Un moyen pratique d’exprimer des nombres grands et petits consiste à utiliser des exposants ou des puissances de 10, qui sont des multiples de 10.
Grands nombres
Vous pouvez désigner un grand nombre tel que 1 000 000 comme exposant ou puissance de 10 en comptant le nombre de zéros et en écrivant le nombre comme 106 ou 1 * 106.
Si le nombre était 300 000 000, vous l’écririez comme 3 * 108.
Si le nombre était 2 524 200, vous l’arrondissiez et utiliseriez la notation scientifique d’un nombre inférieur à 10, avec deux décimales, comme la valeur approximative de 2,52 * 106..
Les autres notations équivalentes pour un nombre tel que 3* 108 sont 3*10^8 et 3E8.
Petits nombres
Suivant la même méthode pour un petit nombre 1/100 000 = 1/105, puisque 100 000 a 5 zéros. Cela peut être écrit comme 10-5. Notez que la version décimale de 1/100 000 est 0,00001, qui n’a que 4 zéros après la virgule décimale. C’est quelque chose dont il faut être conscient. Quelques autres exemples sont :
3/10,000,000 = 0.0000003 = 3*10-7
0,00252 = 2,52*10-4
0,000000004026 arrondit à 4,03*10-9
Fréquences
Les fréquences sont mesurées en hertz (Hz), ce qui signifie des cycles ou des crêtes d’onde par seconde. Vous pouvez écrire la fréquence avec les versions de symboles, comme un grand nombre ou comme un exposant.
| Symbole | Nombre | Exposant |
|---|---|---|
| 1 Hz (hertz) | 1 Hz | 1 Hz |
| 1 kHz (kilohertz) | 1000 Hz | 1 * 103 Hz |
| 1 MHz (mégahertz) | 1 000 000 Hz | 1 * 106 Hz |
| 1 GHz (gigahertz) | 1 000 000 000 Hz | 1 * 109 Hz |
La fréquence de certaines formes d’onde, comme une vague d’eau de tsunami, peut tourner très lentement. Dans un tel cas, la fréquence peut être désignée en cycles par minute ou heure. 1/3600 Hz correspond à 1 cycle par heure.
Longueurs d’onde
Les longueurs d’onde sont généralement exprimées dans le système métrique ou SI, car avoir des multiples de 10 est plus pratique. Les longueurs d’onde peuvent aller de plusieurs kilomètres de long à des longueurs extrêmement courtes ou des fractions de mètre.
| Nom | Mètres | Exposant |
|---|---|---|
| 1 km (kilomètre) | 1000 m (mètres) | 1 * 103 m |
| 1 m | 1 m | 1 m |
| 1 cm (centimètre) | 0.01 m | 1 * 10-2 m |
| 1 mm (millimètre) | 0,001 m | 1 * 10-3 m |
| 1 µm (micromètre ou micron) | 0,000001 m | 1 * 10-6 m |
| 1 nm (nanomètre) | 0,000000001 m | 1 * 10-9 m |
| 1 Å (Angstrom) | 0,1 nm | 1*10-10 m |
Résumé
La relation entre la fréquence et la longueur d’onde est que — pour une vitesse donnée — à mesure que la fréquence augmente, la longueur d’onde diminue. À des fréquences extrêmement élevées, vous pouvez avoir des longueurs d’onde très courtes.
Comme les nombres de fréquence deviennent très grands, ils sont désignés par des phrases telles que « mega » et « giga » ou par des puissances de 10. Une longueur d’onde très courte est désignée comme exponentielle négative.
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