Le son est créé par la vibration d’un objet, qui provoque un mouvement d’ondulation dans les particules du milieu environnant (généralement de l’air, mais cela peut aussi être un liquide ou un solide). Ce mouvement ondulatoire est une onde sonore. Un exemple simple est une corde de guitare qui, lorsqu’elle est pincée, vibre et provoque une onde sonore dans l’air environnant.
Une caisse de résonance, comme celle que l’on trouve dans un instrument de musique comme une guitare ou un piano, amplifie ces ondes sonores, augmentant ainsi la quantité de son que nous percevons.
Le son nécessite un milieu matériel pour sa propagation ; il ne peut pas se propager dans le vide. C’est pourquoi nous ne pouvons pas entendre le son dans l’espace.
La vitesse du son varie en fonction du milieu à travers lequel il se propage. Dans l’air, la vitesse du son est d’environ 343 m/s, soit près de 1235 km/h.
Cette vitesse est bien inférieure à celle de la lumière (300 000 km/s), mais supérieure à de nombreuses vitesses que nous rencontrons dans la vie de tous les jours.
On peut mesurer la vitesse du son en chronométrant combien de temps met un son pour parcourir une certaine distance.
Exemple pratique : Lorsque vous voyez un éclair dans le ciel, vous entendrez le son après l’avoir vu. Cela est dû au fait que la lumière voyage beaucoup plus vite que le son.
Un signal sonore périodique est un son qui se répète à intervalles réguliers. La fréquence d’un tel son est le nombre de répétitions par seconde, mesuré en hertz (Hz).
La période est le temps qu’il faut pour que le son se répète une fois, donc période (T) est l’inverse de la fréquence (f) : T = 1/f.
La perception du son dépend de plusieurs facteurs. La fréquence d’un son détermine sa hauteur : les sons à haute fréquence sont perçus comme aigus, tandis que les sons à basse fréquence sont perçus comme graves. Les fréquences sonores audibles pour l’oreille humaine vont de 20 Hz à 20 000 Hz. Les sons en dessous de cette plage sont appelés infrasons, et ceux au-dessus sont appelés ultrasons.
Exemple pratique : La note « A » sur un piano est généralement accordée à une fréquence de 440 Hz. Cela signifie que les cordes du piano vibrent 440 fois par seconde pour produire cette note.
La forme du signal sonore influence le timbre du son, qui est ce qui nous permet de distinguer différents types de sons, même s’ils ont la même hauteur et le même volume.
L’amplitude du son détermine son volume : des amplitudes plus élevées sont perçues comme des sons plus forts. L’intensité sonore, qui est la puissance sonore par unité de surface, est directement liée à l’amplitude du son. Le niveau d’intensité sonore est une mesure logarithmique de l’intensité sonore relative à un niveau de référence. Il est mesuré en décibels (dB). L’échelle de niveaux d’intensité sonore permet de comparer les niveaux sonores de différentes sources. Il faut faire attention à ne pas être exposé à des niveaux sonores trop élevés, car cela peut endommager l’ouïe.
Le son est une onde mécanique, c’est-à-dire qu’il a besoin d’un milieu matériel (solide, liquide ou gazeux) pour se propager. Dans le vide, il n’y a pas de particules pour transmettre les vibrations, donc le son ne peut pas se propager.
Les particules dans l’eau sont plus proches les unes des autres que dans l’air, ce qui permet une transmission plus rapide des vibrations sonores.
La période est l’inverse de la fréquence. Donc, la période serait de 1/500 secondes ou 0,002 secondes.