Longueur d'onde
 En bref:  Il existe différents types d'ondes: les ondes mécaniques, telles que le son ou les vagues à la surface de l'eau, et les ondes électromagnétiques, comme la lumière. |
La longueur d'onde, notée [math]\displaystyle{ \lambda }[/math], est reliée à la fréquence par la relation: [math]\displaystyle{ \lambda =\frac{v}{f } }[/math] avec [math]\displaystyle{ v }[/math] la vitesse de l'onde et [math]\displaystyle{ f }[/math] la fréquence de l'onde.
La question qui se pose est: comment mesure-t-on une longueur d'onde?
Mesure à l'aide d'interférences
On peut déterminer la longueur d'onde grâce au phénomène d'interférences, avec le système des fentes d'Young. Cette expérience a été réalisée par Thomas Young en 1801 avec des ondes lumineuses, mais elle fonctionne avec tout type d'onde.
L'idée est de séparer en deux parties une onde issue d'une source ponctuelle, en la faisant passer à travers deux fentes fines. La lumière issue des fentes peuvent alors être considérées comme deux sources secondaires cohérentes, les ondes peuvent donc interagir entre elles et on va pouvoir observer des interférences.
L'interfrange, c'est-à-dire la distance entre les taches lumineuses observées, est donnée par la relation: [math]\displaystyle{ i=\frac{\lambda D}{b} }[/math] avec [math]\displaystyle{ \lambda }[/math] la longueur d'onde, [math]\displaystyle{ D }[/math] la distance entre les fentes et l'écran et [math]\displaystyle{ b }[/math] la distance entre les deux fentes.
On a alors: [math]\displaystyle{ \lambda=\frac{b i}{D} }[/math].
(Schéma explicatif à venir)
Applications
Cette mesure a été utile afin de déterminer la vitesse de la lumière au 20e siècle. Comme la longueur d'onde, la vitesse de la lumière et la fréquence de l'onde sont liées, alors il suffit de mesurer la longueur d'onde et la fréquence pour connaitre [math]\displaystyle{ c }[/math].
Pour aller plus loin
Longueur d'onde et fréquence (2min)