Fiche de révision : Ondes sonores et phénomènes ondulatoires

📋 Plan du Cours

1. Niveau sonore et intensité
2. Diffraction des ondes
3. Interférences et franges
4. Effet Doppler

📖 1. Niveau sonore et intensité

🔑 Notions clés & Définitions

• Niveau sonore : Le niveau sonore mesure logarithmiquement l’intensité sonore par rapport à une intensité de référence et s’exprime en décibels.

★ À maîtriser

📐 Formule — Le niveau sonore vérifie $L=10\log_{10}\left(\frac{I}{I_0}\right)$, où I est l’intensité sonore et I₀ l’intensité de référence.

• Le niveau sonore augmente de 6 dB lorsqu’on passe d’un instrument à deux instruments, et de 12 dB avec quatre instruments.

Compléments

• La valeur de référence du niveau sonore est 0 dB.

• La pression acoustique de référence est indiquée comme 10⁻⁵ Pa, soit 20 micropascals, dans le cours.

💡 Astuce mémo

Intensité sonore → niveau en décibels

📖 2. Diffraction des ondes

🔑 Notions clés & Définitions

• Diffraction : La diffraction est l’étalement d’une onde lorsqu’elle rencontre une ouverture ou un obstacle dont la dimension est comparable à sa longueur d’onde.

★ À maîtriser

📐 Formule — Pour une ouverture de largeur a, l’angle caractéristique de diffraction vérifie $\theta\approx\frac{\lambda}{a}$.

Compléments

• La lumière rouge peut être diffractée par une ouverture de largeur a lorsque cette largeur est comparable à sa longueur d’onde.

💡 Astuce mémo

Ouverture étroite : diffraction marquée ; ouverture large : diffraction faible

📖 3. Interférences et franges

🔑 Notions clés & Définitions

• Interfrange : L’interfrange est la distance séparant deux franges brillantes successives ou deux franges sombres successives.

📝 Points essentiels

📌 Les interférences constructives correspondent à un renforcement de l’amplitude, tandis que les interférences destructives correspondent à une diminution ou une annulation de l’amplitude.

📐 Formule — Dans l’expérience d’interférences par deux fentes, l’interfrange vérifie $i=\frac{\lambda D}{a}$.

💡 Astuce mémo

Interférence constructive : maximum ; destructive : minimum

📖 4. Effet Doppler

🔑 Notions clés & Définitions

• Effet Doppler : L’effet Doppler est la modification de la fréquence perçue d’une onde lorsque la source et l’observateur sont en mouvement relatif.

📝 Points essentiels

• Lorsque la source sonore se rapproche de l’observateur, la fréquence perçue augmente.

• Lorsque la source sonore s’éloigne de l’observateur, la fréquence perçue diminue.

💡 Astuce mémo

Source qui se rapproche : fréquence perçue plus élevée ; source qui s’éloigne : fréquence plus faible

📊 Tableaux de synthèse

Effet du mouvement sur la fréquence perçue