Synthèse de Cours Officielle • 3PM Cycle 4

Signaux Sonores & Lumineux

Propagation du son ($340\text{ m/s}$) et de la lumière ($300\,000\text{ km/s}$), fréquences, décibels et écho.

I Les Signaux Sonores & Vitesse de Propagation

Un son est produit par la vibration mécanique d'un objet (corde vocale, membrane de haut-parleur, diapason) qui se propage de proche en proche dans un milieu matériel (gaz, liquide, solide).

Vitesse dans l'air (20 °C) v = 340 m/s Soit environ $1224\text{ km/h}$

Absence de propagation dans le vide v = 0 m/s (Vide spatial) Nécessite impérativement de la matière

II Hauteur, Fréquence (Hz) & Plage d'Audibilité

La fréquence $f$ (en Hertz, Hz) correspond au nombre de vibrations par seconde. Plus la fréquence est élevée, plus le son perçu est aigu.

Infrasons < 20 Hz (Éléphants, séismes)

Sons Audibles Humains 20 Hz à 20 000 Hz (20 kHz)

Ultrasons > 20 kHz (Chauve-souris, sonars)

III Niveau d'Intensité Sonore (dB) & Prévention

Le niveau sonore $L$ est mesuré avec un sonomètre en décibels (dB).

30 - 60 dB Calme / Conversation

80 dB Alerte EPI conseillé

85 dB Seuil de danger

120 dB Seuil de douleur

IV Signaux Lumineux & Vitesse de la Lumière

$$c \approx \mathbf{300\,000\text{ km/s}} = \mathbf{3 \times 10^8\text{ m/s}}$$

La lumière se propage en ligne droite dans le vide et dans les milieux transparents. Dans une fibre optique, les impulsions laser sont guidées par réflexion totale interne pour transporter des données numériques à très haut débit sans être perturbées par les champs magnétiques industriels.

Synthèse Mémorisation • Fiche Brevet 3PM

Son

$v = 340\text{ m/s}$ (Air)

$20\text{ Hz}$ à $20\,000\text{ Hz}$

Décibels

Danger : $85\text{ dB}$

Douleur : $120\text{ dB}$

Lumière & Écho

$c = 300\,000\text{ km/s}$

Écho : $d = \frac{v \times t}{2}$