Les ondes sonores.

Les ondes sonores

1. La propagation du son :

Le son se propage d’un émetteur à un récepteur. Le son est produit par les vibrations d’un émetteur (comme par exemple les cordes vocales, un haut-parleur, les instruments de musique…). Nos oreilles nous servent de récepteurs, mais il en existe d’autres, comme par exemple les micros.  

Certaines ondes sonores sont imperceptibles à l’oreille : on les appelle les ultras sons.

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1. Le son influencé par son milieu :

Pour que les ondes sonores se propagent, il lui faut un milieu solide, c’est-à-dire gazeux, liquide, ou solide.

Effectivement, selon le milieu dans lequel nous nous trouvons, les ondes sonores ne vont pas être réceptionnées au même moment, c’est-à-dire que son temps de propagation va être plus ou moins long. Nous avons fait l’expérience sur le logiciel de changer l’air que nous respirons avec l’hélium, et nous avons constaté que les ondes étaient beaucoup plus lentes à arriver aux récepteurs.

Les ondes sonores peuvent aussi être « réfléchies », comme par exemple en haut d’une montagne ou bien dans une pièce peu meublée. Mais si toutes les ondes sonores peuvent être réfléchie, renvoyer ou arrêtées par des obstacles, les ultras sons se réfléchissent beaucoup mieux (c’est d’ailleurs ce qu’utilisent les chauves-souris pour se diriger).

Lorsque les ondes sonores rencontrent un obstacle, une partie de son énergie est absorbée, tandis que l’autre partie est réfléchie. L’intensité sonore va donc diminuer plus ou moins selon de la nature et de l’épaisseur du matériau traversé et de la fréquence du son.

1. Comment mesurer la fréquence d’une onde sonore dans l’air ?

Tout d’abord, quelques formules :

V= D divisé par le T

Si, comme nous sur le logiciel, il y a deux récepteurs, alors la D = d2-d1 et le T = t2-t1

Pour mesurer la fréquence d’une onde sonore, on peut utiliser n’importe quel émetteur, un microphone comme récepteur et un oscilloscope pour mesurer la fréquence. Et il faut savoir que l’onde sonore ne varie pas selon les milieux, elle reste la même !

La vitesse du son dans l’air est de l’ordre de 340 m.s-1 à température et pression ordinaires.

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1. Résultat : La vitesse du son dans l’hélium

Cette expérience nous a montré que la voix humaine subissait un changement en passant de l'air ambiant à l'hélium. En effet, dans l'hélium la hauteur de la voix se modifie largement devenant très aigüe. Ceci s'explique du fait que l'hélium, étant un gaz moins dense, a une vitesse de propagation plus rapide. Cet exemple montre le caractère non figé du son (ici la voix humaine) qui par un changement de milieu subit des modifications significatives. 
Ainsi nous pouvons déduire que l'un d'un premier facteur de modification est la nature du milieu. En effet, la vitesse du son varie suivant le milieu dans lequel il se propage (sauf dans le vide). Nous pouvons observer de part le tableau ci-dessous la différence de vitesse selon les milieux :

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