I.A LA PROPAGATION D’UNE ONDE SONORE

1) Une onde sonore

L'onde sonore peut être définie comme une alternance de décompression et de compression (diminution ou de la densité d'un corps) des particules proches. Il n’y a pas de migration moléculaire, c'est-à-dire qu’une onde ne modifie pas le milieu dans lequel elle passe. Il n’y a donc pas de transport de matière mais un transport d’énergie.

Remarque : Les milieux fluides ne peuvent transmettre que les mouvements longitudinaux (lorsque le déplacement des points de milieu de propagation s’effectue dans la même direction que celle de la propagation). Dans les milieux solides, la propagation est à la fois longitudinale et transversale.
Une onde sonore est une onde tridimensionnelle (elle peut être aussi à une dimension sur une corde vibrante).

L'onde sonore a une propagation radiale : les particules du milieu entrent en vibration les unes après les autres autour de leur position d’équilibre. Elle se fait parallèlement à la direction de propagation. La déformation se propage dans le milieu selon une onde. Il y a donc perturbation du milieu sans transport de matière.

Schéma illustrant la propagation des ondes sonore à partir d'une source unique.

2) La propagation d’une onde sonore

La célérité v de l’onde est la vitesse de propagation de l’onde. C’est le rapport entre la distance d parcourue par l’onde pendant une durée ∆t du parcours.
V=

V en mètre par seconde ( ms.-1) d en mètre (m)
∆t en seconde (s)

En 1708, William Derham mesure la vitesse du son: il observe d’abord le tir d'un canon situé à 19 km à partir d'un clocher, puis il mesure l'écart de temps entre l'éclair et la détonation du tir d'un canon.

La propagation d'une onde sonore nécessite un support un matériel vibrant (généralement l’air mais peut aussi être liquide ou solide.). Sans milieu matériel, le mouvement vibratoire ne peut se diffuser : transmission du son devient alors impossible.
Ce phénomène