Propagation de l'onde sonore dans l'air

ropagation de l'onde sonore dans l'air:

Le déplacement du son correspond à la propagation de l’onde sonore

L’onde sonore nécessite la présence d’un milieu matériel pour se propager. Cette onde crée de proche en proche des zones de compression et de dilatation du milieu.

Dans l’air, par exemple, la vibration se propage (par exemple de la membrane du haut-parleur) vers les couches d’air qui se trouvent devant elle. La propagation du son se traduit par la mise en mouvement, de proche en proche, des molécules de part et d’autre de leur position moyenne, il y a interaction. Il en résulte des variations de pression dans le milieu donnant naissance à un phénomène appelé onde. Cette onde sonore est donc une onde de «compression-décompression» mais le milieu reste inchangé et se propage à partir de la source (qui donne à l'onde la structure ainsi que le type de déformation à l'onde. Pour le cas de l'onde sonore, c'est une onde longitudinale) dans toutes les directions qui lui sont offertes.

Les récepteurs tels que l’oreille ou le microphone sont sensibles à la variation de pression.

Énergie transportée:

De plus, l’énergie produite au niveau de la source se propage dans l’espace sans transport de matière; dans le cas d’une onde sphérique, la quantité d’énergie reçue (par un récepteur) diminue avec la distance à la source; dans le cas d’une onde plane, cette quantité d’énergie reste (presque) fixe si le milieu est non dispersif (c’est le cas des ondes sonores).

Vitesse de propagation du son:

La vitesse (équivaut à la célérité) de propagation du son dépend de la nature, de la température et de la pression du milieu. L'air étant proche d'un gaz parfait, la pression a très peu d'influence sur la vitesse du son.

La célérité du son diminue lorsque la densité du gaz augmente (effet d'inertie) et lorsque sa compressibilité augmente (son aptitude à changer de volume sous l'effet de la pression). Quand il s'agit de l'atmosphère, il convient de connaître en plus la structure thermique de la masse d'air traversée ainsi que la direction du vent car :

-le son se propage moins bien à l'horizontale que sous des angles montants à cause du changement de densité. (Cette propriété est prise en compte dans la conception des théâtres en plein air depuis l'antiquité)

La vitesse moyenne (célérité) est égale au quotient de la distance parcourue par la durée de parcours et peut-être calculer par la relation:

La vitesse du son dans l’air est de l’ordre de 340 m.s–1 à température ambiante (20°C). Elle peut atteindre 1500 m.s–1 dans l’eau et encore davantage dans les métaux.

Interactions des ondes sonores avec la matière:

La propagation de l'onde sonore provoque des phénomènes d'interactions avec la matière qui sont au nombre de 4:

1) la réflexion/(réfraction)

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