[PDF] Terminale générale - Phénomène ondulatoire - Fiche de cours

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Phénomène ondulatoire - Fiche de cours

1. Les ondes sonores

a. Déifinition Un son est créé par la vibration d'un objet ; un son peut être entendu

à distance par rapport à cet objet.

Une onde sonore est une onde mécanique : il s'agit du phénomène de propagation d'une perturbation dans un milieu sans transport de matière. b. Caractéristiques physiologiques

Un son peut être caractérisé par :

- la hauteur : fréquence fondamentale - le timbre : forme d'onde d'une période - l'intensité c. Intensité sonore

L'intensité sonore est déifinie par:I=P

S(unité en W/m²)

d. Dilution sonore (ou formule de Sabine) La puissance d'une onde sonore tridimensionnelle se répartit sur une surface sphérique lors de sa propagation I=P

4πd2(unité en W/m²)e. Niveau d'intensité sonore

Pour tenir compte des sons perçus par l'oreille humaine, on déifinit le niveau sonore :

L=10logI

I0(unité L en dB ; I en

W/m² ; I0=10-12W/m²)

f. Echelle des bruits 1/3

Phénomène ondulatoire - Fiche de coursTerminale générale - Physique - Chimie Spécialité - Année scolaire 2022/2023

htttps://physique-et-maths.fr g. Attténuation Lorsqu'une onde se propage dans un milieu absorbant, une partie de l'énergie est transmise au milieu. L'attténuation est déifinie par :A=Lsortie-Lentrée=10logIsortie

Ientrée(en dB)

2. Difffraction

La difffraction est le comportement des ondes (mécaniques ou électromagnétiques) rencontrant un obstacle ou une ouverture. Lors de la difffraction l'onde change de direction. La ifigure de difffraction est de même nature pour un obstacle ou une ouverture de même dimension a. Objet difffractant rectiligne a≈L

2D car tan⁡θ≈θ

 demi-angle de difffraction en rad  longueur d'onde de l'onde incidente en m a dimension de l'objet difffractant en m

D distance objet difffractant écran en m

L largeur de la tache centrale en mb. Objet difffractant sphérique

θ=1,22λ

a3. Interférences Les interférences sont la superposition de deux phénomènes vibratoires de même nature (même fréquence et amplitude).

Dispositif à Fente d'Young

Pour une longueur d'onde  donnée :

2/3

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htttps://physique-et-maths.fr Diffférence de marcheδ=S1M-S2MInterférences constructives

Lorsque

constructives (franges brillantes sur l'écran ou maximum d'intensité pour un son)

Interférences destructives

Lorsque

δ=k.λ+λ

2 ou τ=k⋅T+T

interférences sont destructives (franges sombres sur l'écran ou minimum d'intensité pour un son)

Distance interfrange

La distance séparant deux franges de même nature est appelée interfrange i=λD a

4. Efffet Doppler-Fizeau

Lorsqu'il y a mouvement relatif entre un émettteur et un récepteur les fréquences émise et reçue sont diffférentes ; c'est l'efffet Doppler-Fizeau. a. Déplacement de la source : l'émettteur se rapproche du récepteur fR=fE 1-v c fE fréquence de l'émettteur en Hz ; fR fréquence de l'émettteur en Hz v vitesse entre émettteur et récepteur en m.s-1

c célérité de l'onde dans son milieu de propagation en m.s-1b. Déplacement de la source : l'émettteur s'éloigne du récepteur

fR=fE 1+v cfE fréquence de l'émettteur en Hz ; fR fréquence de l'émettteur en Hz v vitesse entre émettteur et récepteur en m.s-1 c célérité de l'onde dans son milieu de propagation en m.s-1 c. Fréquence Doppler La diffférence de fréquence entre émettteur et récepteur est appelée fréquence Doppler : |fR-fE|=fD≈2fE×v c fD fréquence Doppler en Hz fE fréquence de l'émettteur en Hz v vitesse entre émettteur et récepteur en m.s-1 c célérité de l'onde dans son milieu de propagation en m.s-1 3/3

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