Chapitre 2 : Propagation d'un signal

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Onde quelconque 1D

Ci-dessous, deux capteurs A et B éloignés l'un de l'autre le long d'un même axe de propagation détectent le même signal mais avec un décalage temporel du à la différence des temps des propagations pour que l'onde atteigne le capteur A ou le capteur B :

Onde progressive sinusoïdale 1D

Deux capteurs A et B sur un même axe de propagation fourniront des signaux sinusoïdaux déphasés, ce déphasage étant du à une différence des temps de propagation de l'onde pour atteindre chaque capteur :

Ci-dessous, deux cas particuliers de déphasage :

  • si deux capteurs sur un même axe de propagation sont distants d'un nombre entier de longueurs d'onde, les deux signaux sont en phase.
  • si les deux capteurs sont distants d'un nombre entier de longueurs d'onde + 1/2 longueur d'onde, les deux signaux sont en opposition de phase

Onde triangulaire ...

... dans un milieu non-dispersif

Les harmoniques se propagent indépendamment les unes des autres dans un milieu linéaire. Par ailleurs, elles se déplacent à la même vitesse de phase dans un milieu non-dispersif, le spectre de phase n'est donc pas modifié au cours de la propagation. Ainsi, chaque capteur resuperposent les harmoniques de telle manière à reconstituer correctement le signal triangulaire que l'on souhaitait transmettre :

... dans un milieu dispersif

Dans un milieu dispersif, les harmoniques se déplacent chacune à des vitesses de phase différentes, le spectre de phase se modifie donc au cours de la propagation. Cela a pour conséquence de déformer le signal au cours de sa propagation :

Cuve à onde

Dans l'animation ci-dessous, on peut déplacer les capteurs et constater l'influence sur le déphasage. Au préalable, ne pas hésiter à faire un arrêt sur image (bouton "stop/play") pour mieux comprendre...

Cuve à onde (Figures animées pour la physique)