C’est quoi une longueur d’onde ?

Une pierre tombe dans l’eau : des ronds s’éloignent, les crêtes bien espacées. Au stade, une « ola » fait le tour des tribunes sans que personne ne change de place. C’est une onde : une perturbation qui avance, sans transporter de matière.

Deux périodicités

Une onde est périodique dans le temps : en un point fixe, le même mouvement se répète toutes les T secondes. Elle est aussi périodique dans l’espace : à un instant donné, le même motif se répète tous les λ mètres.

Pendant une période T, l’onde avance exactement d’une longueur d’onde. D’où λ = v × T, ou λ = v / f.

Exemple : le la à 440 Hz se propage dans l’air à 340 m/s. λ = 340 / 440 ≈ 0,77 m. Une onde radio FM à 100 MHz, qui va à 3 × 10⁸ m/s, a une longueur d’onde de 3 m.

L’essentiel à retenir

La longueur d’onde λ (lambda) est la distance entre deux crêtes successives.

λ = v / f = v × T — λ en m, v en m/s, f en Hz, T en s

Le piège à éviter

Beaucoup confondent longueur d’onde et période. La longueur d’onde est une distance (en m), qui se lit sur une photo de l’onde ; la période est une durée (en s), qui se lit sur un enregistrement en fonction du temps.

À quoi ça sert ?

La longueur d’onde de la lumière fixe sa couleur : environ 450 nm pour le bleu, 650 nm pour le rouge. Les antennes de téléphone ont une taille liée à la longueur d’onde qu’elles captent, et les instruments de musique graves sont plus grands que les aigus.