Ondes sonores : émission, propagation

Un son est produit par la vibration rapide d'un objet, appelé source sonore. Par exemple, lorsque tu parles, tes cordes vocales vibrent ; quand tu frappes un tambour, sa membrane vibre. Cette vibration crée une perturbation qui se propage dans l'air. Sans vibration, aucun son n'est émis. La fréquence de la vibration détermine la hauteur du son (grave ou aigu).

Le son a besoin d'un milieu matériel (air, eau, solide) pour se propager. La vibration de la source comprime et dilate l'air autour d'elle, créant une onde qui se déplace de proche en proche. Les molécules transmettent la perturbation sans se déplacer sur de longues distances. Dans le vide, il n'y a pas de matière, donc le son ne peut pas se propager.

Dans l'air à 20°C, le son se déplace à environ 340 mètres par seconde (m/s). Cela signifie qu'en 1 seconde, il parcourt 340 mètres. La vitesse du son dépend du milieu : elle est plus élevée dans les liquides (1500 m/s dans l'eau) et encore plus dans les solides (5000 m/s dans l'acier). La relation entre distance d, temps t et vitesse v est : v = d / t.

Un son se caractérise par sa fréquence, mesurée en hertz (Hz), qui détermine sa hauteur : un son aigu a une fréquence élevée, un son grave une fréquence basse. L'oreille humaine perçoit les sons entre 20 Hz et 20 000 Hz. L'amplitude de la vibration détermine l'intensité sonore (fort ou faible), mesurée en décibels (dB). Plus l'amplitude est grande, plus le son est fort.