Vitesse des ondes

Vitesse des ondes, distance parcourue par un mouvement périodique, ou cyclique, par unité de temps (dans n’importe quelle direction). La vitesse des vagues dans l’usage courant se réfère à la vitesse, bien que, correctement, la vitesse implique à la fois la vitesse et la direction. La vitesse d’une onde est égale au produit de sa longueur d’onde et de sa fréquence (nombre de vibrations par seconde) et est indépendante de son intensité.

Si un point vibre à l’intérieur d’un solide rigide, des ondes transversales (celles dont les points oscillent perpendiculairement à la direction de leur avance) et longitudinales (celles dont les points vibrent dans la même direction que leur avance) de même fréquence sont émises et, comme les ondes longitudinales ont des longueurs d’onde plus longues, elles se déplaceront plus rapidement. Ainsi, les ondes sismiques, composées à la fois d’ondes longitudinales (P, primaires) et d’ondes transversales (S, secondaires), se déplacent à deux vitesses à travers la Terre.

Les ondes longitudinales, telles que le son, sont transmises à travers des milieux dont les vitesses dépendent de la densité et de l’élasticité de la substance. Le son a une vitesse d’environ 0,33 km par seconde (0,2 mille par seconde) dans l’air, 1,5 km par seconde dans l’eau et 5 km par seconde dans l’acier. Toutes les ondes sonores voyagent à la même vitesse dans l’air quelle que soit leur fréquence. La vitesse de la lumière sous vide est également indépendante de la fréquence; dans un milieu transparent, cependant, la vitesse de la lumière dépend de l’effet de la dispersion dans le matériau, variant légèrement de plus de 1% du bleu au rouge.