Les signaux lumineux et sonores

I) Les points clés

1) Signaux lumineux

Les ondes lumineuses se propagent dans tout le milieu matériel (solide, liquide ou gazeux) ainsi que dans le vide (lumière des étoiles).

La vitesse de propagation des ondes électromagnétiques varie en fonction du milieu dans lequel elles se propagent. Elle se calculent avec la formule : $v=\dfrac{c}{n}$. $c$ étant la vitesse de la lumière dans le vide ($\approx300~000~$km/s) et $n$, l'indice de réfraction caractéristique du milieu traversé.

Le spectre des ondes électromagnétiques regroupe différents types de rayons utilisés pour des applications précises : imagerie médicale, etc.

2) Signaux sonores

Le son ne se transmet que dans un milieu élastique (par vibration des atomes) et à une vitesse d'environ $340$ m/s dans l'air. Il peut être réfléchi ou réfracté, comme la lumière.

Le spectre des ondes sonores (ou acoustiques) se décompose en trois grands domaines selon la fréquence : infrasons, sons audibles et ultrasons.

Le son se propage dans toutes les directions et s'atténue avec la distance en raison de la dispersion de l'énergie acoustique et de son absorption par le milieu (principe de l'échographie ou du sonar). Le niveau sonore dépend de l'amplitude de la vibration sonore et s'exprime en décibels (dB). Il se mesure avec un sonomètre.

Mots-clés

• Spectre : répartition des ondes en fonction de leur fréquence.
• Réfraction : phénomène de déviation d'une onde lorsque l'onde change de milieu de propagation.
• Fréquence : nombre d'oscillations par seconde.

II) Un peu de méthode

Comprendre les notions de fréquence et d'amplitude d'une onde

La fréquence d'une onde est le nombre de fois que cette oscillation se répète en une seconde. L'unité de fréquence est le hertz (Hz).

L'amplitude est la valeur maximale du signal. La puissance acoustique, l'intensité et le niveau sonore dépendent de cette amplitude.