Oscillations et ondes
Fronts d'onde 3D : ondes circulaires, interférences, ondes stationnaires et champ quantique
Voir visuellement la différence entre ondes circulaires qui s'étalent, interférences à deux sources, ondes planes et ondes stationnaires, puis la relier à l'idée de la physique moderne selon laquelle un champ est un ensemble d'oscillateurs. Mesurez la fréquence et la longueur d’onde d’une onde progressive, puis vérifiez .
Matériel
- Front d'onde 3D à amplitude, longueur d'onde et fréquence réglables
- Champ scalaire 2D de masse m avec interaction λφ⁴
Protocole
Comparer les quatre types d'ondes
Parcourez les ondes circulaires, les interférences à deux sources, les ondes planes et les ondes stationnaires. Remarquez que les ondes stationnaires ont des nœuds fixes qui ne bougent jamais, contrairement aux trois autres. Comparez les grandeurs observées à .
Créer et faire entrer en collision des « particules » dans le champ quantique
Passez à la section Champ quantique, cliquez plusieurs fois sur « Créer une particule », puis sur « Faire entrer deux particules en collision ». Augmentez λ et observez les particules se diffuser l'une sur l'autre au contact, au lieu de se traverser comme lorsque λ = 0. Comparez les grandeurs observées à .
Vérifier la relation entre longueur d'onde et fréquence
Choisissez l'onde plane, faites varier la fréquence puis la longueur d'onde et observez l'espacement des fronts. Lisez la célérité et vérifiez v = fλ ; à v fixe, augmenter f réduit λ. Comparez les valeurs affichées à .