En préambule ….

Energie, vibrations, ondes et lumière …..

L’univers est « énergie ». Le chercheur(e) essaie d’expliquer cet univers et l’ingénieur(e) essaie de contrôler et transformer le monde qui nous est proche et de l’adapter aux besoins de l’humanité. Ces activités s’appuient sur la  physique  et les lois mathématiques qui servent d’outils à sa description. C’est ce qui constitue le socle d’un enseignement dans une école d’ingénieurs. Le concept de base est celui de l’ énergie, concept à la fois évident et mystérieux. L’énergie est présente dans le moindre grain de matière. L’énergie est présente également dans l’espace vide sous la forme de champs. Ce qu’on appelle masse pour caractériser la matière est à l’origine d’un champ de gravitation ; ce qu’on appelle charge électrique est à l’origine d’un champ électromagnétique. Si ajoute aux notions d’énergie, de matière et de champs, celles d’espace et de temps, on a tous les ingrédients pour « faire de la physique ».

Les phénomènes physiques obéissent à des lois découvertes par les éminents scientifiques que sont Galilée, Newton, Boltzmann, Maxwell, Einstein, Dirac et quelques autres au cours des 4 derniers siècles … aidés dans cette description par les langages et outils mathématiques développés par ces scientifiques ou d’autres comme Euler, Leibniz, Gauss, Cauchy, ….. L’ingénierie est la mise en pratique de ces lois et phénomènes, au service de notre bien-être et de notre santé.

Parmi les notions omniprésentes dans toutes les situations que nous rencontrons il y a les vibrations ou oscillations dans les systèmes où l’énergie est confinée dans un espace restreint. Tout système physique est caractérisé par ses fréquences propres d’oscillation et se met en résonance s’il reçoit une excitation à l’une de ces fréquences. Une des compétences de l’ingénieur(e) doit être la maîtrise des phénomènes de résonance dans les systèmes qui le concernent.

Dans beaucoup des situations rencontrées, l’énergie accumulée au cours d’un phénomène vibratoire, s’échappe et devient onde (déformation, bruit, lumière, …). Les ondes sont omniprésentes et l’ingénieur(e) doit parfaitement les maîtriser.

La lumière, un cas particulier d’ondes électromagnétiques, a pris une importance considérable dans nos technologies depuis l’invention du laser en 1960.

Les pages de ce site sont une introduction à ces phénomènes essentiels pour l’ingénieur(e) que sont les vibrations, les ondes et le cas particulier de la lumière avec les lasers.

Ces documents ne constituent pas un cours indépendant mais sont un complément à l’enseignement de l’auteur.

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