Transmission de l’information : introduction

I. Conditions de propagation du son et de la lumière

Pour bien comprendre comment le son et la lumière transportent des informations, il est important d'introduire quelques connaissances sur leurs conditions et vitesses de propagation. Elles seront revues ultérieurement.

1. Propagation d'un signal sonore (son)

$\textcolor{purple}{\text{a. Mise en vibration}}$

• L'émission d'un signal sonore (ou son) résulte de la mise en vibration d'un objet.

• Par exemple, lorsque l'on tire sur une corde de guitare et qu'on la relâche, la corde émet un son car elle entre en vibration.

$\textcolor{purple}{\text{b. Support d'un signal sonore}}$

• La corde de guitare vibre et communique cette vibration aux molécules d'air environnantes puis aux molécules d'air voisines, de proche en proche. C'est ainsi que se propage le signal sonore émis par la corde :

• Dans le vide, un signal sonore ne se propage pas, dans la mesure où il n'y a pas de particules (atomes ou molécules) pour transmettre les vibrations.

2. Propagation d'un signal lumineux (lumière)

• Propriétés :

  $\circ$ La lumière se propage en ligne droite. Ce principe est utilisé dans de nombreuses applications, comme les lasers et les systèmes de visée.

  $\circ$ La lumière peut se propager dans le vide ainsi que dans certains milieux transparents comme l'air, l'eau et le verre.

II. Utilisation du son et de la lumière pour transporter une information

Le son et la lumière sont des moyens efficaces pour émettre et transporter des informations. Ils permettent de communiquer à distance et sont utilisés dans de nombreuses technologies.

• Le son comme moyen de communication : depuis les tam-tams dans des anciennes civilisation, jusqu'aux sirènes d'alarme de nos jours, les signaux sonores ont toujours été utilisés pour transmettre des messages. Les signaux sonores peuvent voyager à travers divers milieux matériels, ce qui les rend utiles pour la communication.

• La lumière comme moyen de communication : les signaux lumineux peuvent transporter des informations avec une grande précision et une faible perte de signal.

• Exemple d'application :

  $\circ$ Les communications par satellite utilisent la propagation de la lumière pour transmettre des signaux sur de longues distances dans le vide de l'espace.

  $\circ$ Les satellites reçoivent et renvoient des signaux lumineux pour permettre les communications téléphoniques, télévisuelles et internet à travers le monde.

III. Applications pratiques

• Les technologies modernes utilisent le son et la lumière pour communiquer et transporter des informations de manière efficace et rapide. En étudiant ces principes, nous pouvons mieux apprécier les avancées technologiques qui améliorent notre vie quotidienne :

  $\circ$ Échographie : utilisation des ultrasons pour obtenir des images de l'intérieur du corps humain. Les ultrasons sont émis et les échos sont analysés pour créer des images des organes et des tissus.

  $\circ$ Fibres optiques : utilisation de la lumière pour transmettre des informations à travers des câbles en verre ou en plastique. Les fibres optiques sont utilisées dans les réseaux de télécommunication pour transporter des données à haute vitesse et avec une grande précision.

• Les systèmes d'acquisition d'un signal seront vus plus en détail au lycée (en classe de seconde) et feront appel à la transmission d'un signal électrique :