L'onde
Avant de lire cet article,
il est fortement conseillé de lire un important
passage du
chapitre VI des Dialogues de Dotapea. Des éléments essentiels de ce concept
physique y sont exposés et légèrement développés. On apprend notamment à
distinguer l'onde amortie de l'onde entretenue et, schémas à
l'appui, l'onde transversale de l'onde longitudinale.
Évoquons ici d'autres aspects de ce que nous nommons ondes,
nos chères ondes qui font la lumière et la couleur de nos tableaux, de nos
vidéos, ou qui entrent en jeu dans nos installations, réalisations
architecturales, etc. Il s'agit de
phénomènes qui sont évoqués ici et là sur le site. Ici, on n'entrera pas dans les
détails car il s'agit de donner un simple aperçu mais on soulignera le fait que
la recherche sur les phénomènes ondulatoires est toujours très active, beaucoup
de questions restant en suspens.
L'onde
est un phénomène cyclique qui a la particularité de se propager dans l'espace et
le temps. A chaque cycle (quand il y en a plus d'un) il est possible de modifier,
de "moduler" certaines propriétés de l'onde attachées à ce "cycle" ou
à un groupe de cycles. Ces modulations, naturelles ou artificielles, jouent sur
un nombre restreint de propriétés.
Il
semble intéressant, plus parlant, d'évoquer ces propriétés au travers de leurs
modulations.
Les modulations cycliques
Partons d'une sinusoïde toute simple qui a quelques points commun avec ce que
nous pouvons voir en jetant un caillou dans une flaque d'eau :
Fig.1
... et "modulons-la". Ca ne concerne guère cette fois une onde s'étendant à
la surface d'une flaque (difficile à moduler artificiellement) mais plutôt des ondes électromagnétiques, électriques ou
autres. Qu'est-ce que l'on module ?
Fig. 2
L'amplitude représente l'ampleur de la
perturbation infligée par l'onde sur son milieu de propagation. C'est
concrètement la mesure d'un déplacement, celui de la membrane d'un micro ou d'un
haut-parleur, celui de la surface de l'eau ou de la terre (échelle de Richter
pour les séismes).
Fig. 3
Les différentes couleurs, la hauteur des sons
(aigus ou graves) sont des exemples de fréquences modulables.
Fig. 4
Ce phénomène en quelque sorte dérivé de
l'amplitude est inaccessible à nos sens car on ne peut
pas percevoir le "signe" de l'amplitude. Ainsi, les quatre cycles représentés
dans la figure 4 nous apparaissent rigoureusement semblables à ceux de la
figure 1. Seul un jeu d'interférences permet de restituer
indirectement l'information de la phase comme dans le cas de l'holographie,
grâce à la cohérence du laser (lire à ce sujet le chapitre XIII des Dialogues de
Dotapea, Le laser).
Ces
modulations peuvent parfaitement être combinées. On le fait
couramment pour véhiculer de l'information. Nos modems (mo-dulateurs
dém-odulateurs) modulent et démodulent
simultanément phases, fréquences et amplitudes parce que nous savons moduler et
démoduler ces
propriétés, du moins en ce qui concerne certaines ondes.
Modulations et combinaisons peuvent aussi bien être d'origine naturelle. Des
ondes peuvent interférer ou s'annuler mutuellement. Certains principes de ces
phénomènes sont exposés dans un passage illustré du chapitre VIII des Dialogues
de Dotapea. Cliquer ici.
Par
ailleurs, différentes ondes ont d'autres propriétés que l'on ne sait pas moduler
correctement.
La polarisation de la lumière en est un
exemple.
Hors modulation
On ne peut pas et on ne veut pas toujours moduler les propriétés
des ondes. Dans le cas du laser par exemple, on a
affaire à des ondes ayant la même phase, la même amplitude et la même
fréquence, des ondes absolument jumelles, à cause des conditions dans
lesquelles elles sont engendrées. C'est ce qui fait leur
cohérence... et
leur intérêt. Voir
vidéo
et article.
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