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Distinguer ondes mécaniques/électromagnétiques et longitudinales/transversales
Exploiter la relation \(\lambda=c\,T=c/f\) ; caractériser une onde sonore
Ordonner le spectre électromagnétique et connaître les risques des sources lumineuses

Fiche résumé — Ondes et information

Chapitre 10 | Première STI2D — spécialité Physique-chimie et mathématiques | Physique-Chimie

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

1. Qu'est-ce qu'une onde ?

Propagation d'une perturbation = transfert d'énergie sans déplacement de matière.

Mécanique : besoin d'un milieu (son, séisme).
Électromagnétique : se propage dans le vide (lumière, radio).

Piège : le son ne se propage pas dans le vide.

2. Longitudinale / transversale

Longitudinale : vibration parallèle à la propagation (son, ressort).
Transversale : vibration perpendiculaire (corde, vagues, lumière).

3. Onde périodique

Période \(T\) (s) ; fréquence \(f=\dfrac{1}{T}\) (Hz).
Longueur d'onde \(\lambda\) (m) = distance parcourue en une période.

\(\lambda = c\,T = \dfrac{c}{f}\)

Astuce : à \(c\) fixée, si \(f\) augmente alors \(\lambda\) diminue.

4. Transport de l'information

Émetteur → récepteur : onde modulée (amplitude ou fréquence) selon un code.
Sur un obstacle : transmission (traverse), réflexion (rebondit), absorption (atténuée).

5. Ondes sonores

Mécanique, longitudinale ; \(c_{air}\approx340\ \text{m·s}^{-1}\), eau ≈ 1500, acier ≈ 5000.
Hauteur ↔ fréquence (grave/aigu) ; intensité ↔ amplitude (faible/fort).
Oreille : 20 Hz à 20 kHz ; au-delà = ultrasons.

\(I=\dfrac{P}{S}\quad(\text{W·m}^{-2})\)

6. Ondes électromagnétiques

Dans le vide : \(c=3{,}0\times10^{8}\ \text{m·s}^{-1}\).
Du radio (grande \(\lambda\)) au gamma (petite \(\lambda\)) ; visible ≈ 400–800 nm.

Piège : laser et UV présentent des risques (rétine, peau) → protection.

Écho — mesure de distance

Un signal réfléchi parcourt un aller-retour \(2d\) :

\(2d=c\,\Delta t\ \Longrightarrow\ d=\dfrac{c\,\Delta t}{2}\)

Principe du sonar, du radar et de l'échographie.

Exemple type

Radio FM \(f=100\ \text{MHz}=1{,}0\times10^{8}\) Hz (onde EM, \(c=3{,}0\times10^{8}\ \text{m·s}^{-1}\)) :
\(\lambda=\dfrac{c}{f}=\dfrac{3{,}0\times10^{8}}{1{,}0\times10^{8}}=3{,}0\ \text{m}\).
Écho sur une falaise en \(\Delta t=1{,}6\) s (\(c_{son}=340\)) : \(d=\dfrac{340\times1{,}6}{2}=272\ \text{m}\).