École secondaire de Flandre: La chanson lumineuse ou Peut-on faire chanter la lumière ?

BBUTAYE Guillaume Olympiades de physique 2013 DUHAMEL Chloé SOUZA Alix

La chanson lumineuse ou Peut-on faire chanter

la lumière ?

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Tout d'abord, pourquoi avoir choisi ce projet de la « chanson lumineuse »? Dans le cadre du baccalauréat nous sommes amenés à réaliser un TPE (Travaux Pratique Encadré). Tous les trois, passionnés de physique, nous avons recherché un sujet dans ce domaine. Avec l'aide de notre professeur de physique, nous nous sommes penchés sur différents sujets et un seul a rete- nu particulièrement notre attention : Transmettre une information sonore à l'aide d'une source lumineuse

L'idée de rejoindre le club scientifique, proposé par notre professeur de physique, nous a vive- ment intéressé.

Cela nous donne en plus la possibilité de participer aux Olympiades de Physique. C'est dans ce cadre que nous vous présentons :

"Peut-on faire chanter la lumière?"

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Sommaire :

I. Présentation de notre projet II. Le son III. La lumière IV. Le dispositif

V. La réalisation VI. Les résultats VII. Le lifi, une technologie lumineuse

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I. Présentation de notre projet :

La lumière et le son, deux choses très différentes! La première est un ensemble de rayonnements électromagnétiques visibles (reçu par l’œil) alors que le second est une onde mécanique perçue par l’oreille.

Mais alors existe t-il des similitudes entre ces deux phénomènes qui nous permettraient de transmettre un son à l’aide de la lumière? C’est à partir de cette problématique que nous avons construit un dispositif qui permet de faire « chanter la lumière ».

II. Le son

a) Définitions

Une onde sonore est d’abord une onde mécanique, c’est à dire la propagation d’une perturbation mécanique sans déplacement de matière du milieu.

Schéma de la propagation d’une onde le long d’une corde :

Observation: La propagation se déplace le long de la corde, le signal se propage horizontalement. On peut observer également que la corde revient toujours à sa place.

Conclusion : La propagation est transversale et n’entraîne aucun déplacement de matière Lycée des Flandres 4

Mise en évidence : Expérience Haut parleur et bougie

Protocole : Nous avons placé une bougie devant un haut-parleur alimenté par un générateur basse fréquence

Observation : La flamme vacille lorsque le haut-parleur fonctionne. Conclusion : Le son se propage donc en déplaçant des tranches d’air.

La perturbation correspondante correspond à une succession de dilatations et de compressions des tranches du milieu de propagation (l’air par exemple)

.Schéma de la propagation d'un son dans l'air suivant une direction :

Dans un milieu immobile, nous avons des tranches d’air.

Lors de la propagation d’un son, la première tranche est poussée et se rapproche de la 2nd

Il se produit alors une répulsion des tranches d’air 1 et 2 ce qui provoque un retour à sa position initiale pour la tranche 1 et un rapprochement de la tranche 2 de la 3 et ainsi de suite.

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