Une onde est une perturbation qui se propage d'un endroit à un autre en transportant de l'énergie, sans transporter de matière. Lorsqu'une onde se déplace, les particules du milieu vibrent, mais elles ne voyagent pas avec l'onde.

Les ondes sont présentes partout dans notre quotidien. Elles permettent de transmettre un son, de voir la lumière, de communiquer par radio ou téléphone portable et même de détecter des objets grâce au radar.

• Les ondes mécaniques ont besoin d'un milieu matériel pour se propager, comme l'air, l'eau ou un solide. Le son et les vagues en sont des exemples.
• Les ondes électromagnétiques n'ont pas besoin de matière et peuvent se propager dans le vide. La lumière, les ondes radio, les micro-ondes et les rayons X en font partie.
• La vitesse de propagation dépend du type d'onde et du milieu traversé.

Une onde est caractérisée par plusieurs propriétés. Son amplitude correspond à l'importance de la perturbation. Sa fréquence indique le nombre de vibrations par seconde et se mesure en hertz (Hz). Sa longueur d'onde représente la distance entre deux points identiques de l'onde.

Toutes les ondes ne se déplacent pas à la même vitesse. Le son se propage dans l'air à environ 340 m/s, tandis que la lumière se déplace dans le vide à près de 300 000 km/s.

Les ondes peuvent être réfléchies, comme un écho sur une montagne, réfractées lorsqu'elles changent de milieu, ou encore absorbées par certains matériaux.

L'étude des ondes est essentielle dans de nombreux domaines. Elle permet de comprendre le fonctionnement des télécommunications, de la médecine, de l'astronomie, des instruments de musique et de nombreuses technologies utilisées chaque jour.

Les couleurs et le spectre lumineux

La lumière blanche, comme celle du Soleil, est en réalité composée de nombreuses couleurs. Lorsqu'elle traverse certains matériaux, comme un prisme ou des gouttes de pluie, elle se décompose en un ensemble de couleurs appelé le spectre lumineux.

Le spectre visible comprend toutes les couleurs que l'œil humain peut percevoir. Elles se succèdent toujours dans le même ordre : violet, indigo, bleu, vert, jaune, orange et rouge. Le violet correspond aux longueurs d'onde les plus courtes et le rouge aux plus longues.

• Chaque couleur correspond à une longueur d'onde différente de la lumière visible.
• Les objets paraissent colorés parce qu'ils absorbent certaines couleurs et réfléchissent les autres.
• Un objet blanc réfléchit presque toutes les couleurs, tandis qu'un objet noir les absorbe presque toutes.
• Une lumière monochromatique est composée d'une seule couleur, contrairement à la lumière blanche qui en contient plusieurs.

Lorsque plusieurs lumières de couleurs différentes sont mélangées, on parle de synthèse additive. Les trois couleurs primaires de la lumière sont le rouge, le vert et le bleu. En les mélangeant dans les bonnes proportions, on peut obtenir toutes les autres couleurs, y compris le blanc.

Les peintures, les encres et les imprimantes utilisent au contraire la synthèse soustractive, fondée sur les couleurs cyan, magenta et jaune. Ici, chaque pigment absorbe une partie de la lumière blanche et ne renvoie que certaines couleurs.

L'étude du spectre lumineux permet aux scientifiques de connaître la composition des étoiles, d'analyser des matériaux, de détecter certaines substances et de comprendre de nombreux phénomènes naturels.