Physique et mathématiques visuelles/Les vibrations

Un corps peut avoir de nombreux modes de vibration.

Une seule masse liée par un ressort à une paroi a un seul mode de vibration :

De même deux masses reliées entre elles par un ressort ont un seul mode de vibration :

(...)

Mais deux masses reliées entre elles entre deux parois ont deux modes de vibration :

(...)

De même, trois masses reliées entre elles par des ressorts ont deux modes de vibration :

(...)

Des masses reliées par des ressorts entre deux parois peuvent vibrer comme une corde tendue :

Ou comme la surface d'un trampoline :

Des modes de vibration d'un tambour circulaire :


Un mode de vibration d'une plaque carrée :


Les nuage électroniques d'un électron autour d'un proton dans un atome d'hydrogène ressemble aux modes de de vibration d'un fluide :

Le premier nuage en haut gauche est l'état fondamental de plus basse énergie. Tous les autres sont des états excités de l'atome d'hydrogène.