Comment voir un son ?
Le son est invisible… et pourtant on peut le voir à l'écran, l'utiliser pour mesurer des distances ou pour « voir » dans le noir comme les chauves-souris.
Les documents
Document 1 — Une vibration qui se propage
Un son est produit par un objet qui vibre (corde de guitare, membrane d'un haut-parleur, cordes vocales). Cette vibration se transmet de proche en proche aux particules du milieu (air, eau, solide) : c'est la propagation. Dans le vide, il n'y a pas de particules : le son ne se propage pas.
Document 2 — L'expérience de la cloche à vide
On place un réveil qui sonne sous une cloche en verre et on retire l'air avec une pompe. Plus on retire d'air, plus le son s'affaiblit, jusqu'à ne presque plus être entendu, alors qu'on voit toujours le marteau du réveil vibrer.
Document 3 — L'oscilloscope
Un microphone transforme le son en signal électrique, affiché sur l'écran d'un oscilloscope : on obtient un oscillogramme. Le motif qui se répète a une durée appelée période $T$. Le nombre de répétitions par seconde est la fréquence $f$, en hertz (Hz).
Document 4 — Les chauves-souris
Les chauves-souris émettent des ultrasons (fréquence de 20 kHz à plus de 100 kHz selon les espèces), inaudibles pour nous. Elles analysent l'écho renvoyé par les obstacles et les insectes pour se repérer : c'est l'écholocation.
Les questions
1. Qu'est-ce qui produit un son ?
2. Que montre l'expérience de la cloche à vide ? Pourquoi voit-on encore le marteau vibrer ?
3. Sur Mars, l'atmosphère est très peu dense. Que peut-on en déduire pour le son ? Et dans l'espace entre les planètes ?
4. Qu'est-ce que la période d'un son ? Dans quelle unité s'exprime la fréquence ?
5. Pourquoi n'entend-on pas les cris des chauves-souris ?