Résumé:
Le présent polycopié porte sur les mouvements oscillatoires, les phénomènes de
propagation et les phénomènes optiques. Il est particulièrement destiné aux étudiants
de deuxième année universitaire en sciences de la matière (SM), notamment en
licence de Chimie, concernés par le module "Vibrations, Ondes et Optique" à
l’université de Chlef. Ce document rassemble toute la matière des notes de cours,
ainsi que quelques exercices corrigés. Il a été préparé pour atténuer le maximum les
difficultés inscrites dans le langage scientifique tout en conservant la rigueur exigée.
Par ailleurs, il donne à l'étudiant des points de repère et les bases fondamentales de la
physique.
Ce polycopié est structuré en huit chapitres :
La première partie (chapitres 1 à 4), traite des vibrations mécaniques en se
concentrant sur les oscillateurs linéaires, leurs conditions d’oscillation et le
formalisme de Lagrange. Elle aborde les notions de degré de liberté et de
coordonnées généralisées, en se limitant aux oscillations linéaires de faible
amplitude. L’étude porte sur des systèmes à un ou deux degrés de liberté, dont les
équations de mouvement sont linéaires, permettant d’analyser des phénomènes
comme la résonance et d’examiner les vibrations libres et forcées, avec ou sans
amortissement.
La deuxième partie (chapitres 5 et 6) est traite des ondes mécaniques en introduisant
les notions fondamentales de leur propagation. L’étude commence par les ondes
transversales sur une corde, abordant l’équation d’onde d’Alembert, la solution
sinusoïdale, la vitesse de l’onde et de la particule, ainsi que l’impédance. Elle se
termine par l’analyse des coefficients de réflexion et de transmission dans des
milieux finis. Enfin, les ondes élastiques dans les milieux continus et les ondes
acoustiques dans les fluides sont explorées.
Enfin, la troisième partie (chapitres 7 et 8) est porte sur l’optique géométrique et les
instruments d’optique. Elle traite de la réfraction, de la réflexion, de la dispersion et
de la formation des images, ainsi que de dispositifs tels que le prisme. L’étude inclut
également la construction des images dans un système optique centré pour mieux
comprendre les principes fondamentaux de l’optique, tels que les dioptres, les miroirs
et lentilles minces.
