Ondes acoustiques

• L’onde électromagnétique est la variation sinusoïdale du champ électrique et du champ magnétique.
• Une onde est une grandeur physique, qui peut se propager et véhiculer l’énergie dans l’espace.
• La propagation d’une onde, suivant l’axe Ox, peut être représentée sous la forme suivante : la pulsation est proportionnelle à la fréquence.
• Si on fait varier une onde en fonction du temps on peut facilement trouver la période.
• L’eau est un exemple d’onde mécanique.
• Les ondes sismiques sont un autre exemple d’onde mécanique.
• Une onde acoustique a pour origine la variation de la pression du milieu par rapport au repos.
• Les ondes acoustiques ont une dépendance à la fois spatiale et temporelle : on parle de double périodicité.
• Les paramètres intrinsèques à l’onde sont la pulsation ω (= « oméga »), la fréquence ν (= « nu »), et la période T.
• Les paramètres liés à la propagation de l’onde sont la vitesse ou célérité c, le vecteur d’onde k qui définit le sens de propagation, et la période spatiale ⲗ (= longueur d’onde en m).
• La source sonore imprime à l’air ambiant des vibrations qui se propagent pour arriver au récepteur (oreille ici).
• Les déformations du milieu gazeux entrainent des variations locales de pression.
• Le déplacement et la pression sont en quadrature de phase : quand l’un est à son maximum, l’autre est à son minimum.
• Le signal sonore fait partie des ondes acoustiques.
• Certaines ondes acoustiques sont audibles par le système auditif humain en fonction de leur fréquence.
• Dans les domaines audibles, il y a différents types de fréquences entre 20 et 20000 Hz.
• Fréquences utilisées en médecine : 1 à 15 MHz.
• Le niveau sonore L s’écrit : où log est le logarithme décimal et non pas népérien.
• Un son de fréquence f somme de plusieurs sons purs : un son pur de fréquence f, appelé fondamentale, et des sons purs de fréquence 2f,3f....nf, appelés harmoniques.
• Le son complexe est un son périodique mais dont la pression acoustique n’est plus une simple fonction sinusoïdale.
• L’intensité acoustique est le flux moyen de la puissance P transportée par l’onde, à travers l’unité de surface du milieu dans lequel l’onde se propage.
• Un son pur est une vibration qui produit des déplacements des particules du milieu selon un modèle sinusoïdal simple : une seule fréquence.
• Pour des raisons pratiques, on exprime l’intensité à l’aide d’un nombre sans dimension appelé le Décibel (dB).
• La pression et l’intensité acoustique sont liées par la formule : dans le système S.I, l’unité de l’intensité acoustique est de W/m2.
• La puissance surfacique diminue avec r.
• Les niveaux sonores détectés par l’oreille sont supérieurs à 0 dB seuil de perception.
• Si on met un enregistreur et on relit tout cela à une machine qui permet de voir les ondes, ces dernières émissent par le diapason sont sinusoïdales simples et pures.
• Un son pur est considéré comme pauvre car il n’y a qu’une seule fréquence.
• Une source ponctuelle est isotrope : elle émet dans tout l’espace avec toutes les directions équivalentes, on peut tracer une sphère autour de cette source.
• Le son pur peut être vu comme un diapason qui produit des vibrations.
• Le seuil de douleur = entre 120 et 130 dB.
• La célérité des ondes sonores est plus importante dans les liquides que dans les gaz.
• Les vibrations du son pur génèrent dans l’air des ondes acoustiques.
• Les ondes acoustiques se propagent dans tous les milieux : gaz, liquide, solide.
• La compressibilité X des liquides est faible.
• Entre les ondes de pression acoustique p (x,t) et celles des déplacements A(x,t) il existe la relation : X est la compressibilité du milieu élastique.
• La vitesse vibratoire de l’onde autour de la position d’équilibre est différente de la célérité c de l’onde.
• La compression et la dilatation d’un gaz se propagent en ondes sonores.
• Les ondes de pression et de déplacement se propagent avec la même vitesse : p désigne la masse volumique du milieu.
• Le seuil de limite (seuil de douleur) est de 20Pa, ces sons atteignent le seuil douloureux, ce sont des sons très fort.