Chapitre 11 : Des signaux au-delà de la perception humaine (p. 228)


I. Les signaux sonores et la fréquence

1. Notion de fréquence

  • Un son est caractérisé par sa fréquence $f$, exprimée en Hertz ($\text{Hz}$).
  • La fréquence traduit le caractère grave ou aigu d'un son :
    • Un son grave correspond à une fréquence faible.
    • Un son aigu correspond à une fréquence élevée.

2. Domaine d'audibilité

  • L'oreille humaine perçoit les sons dont la fréquence est comprise entre $20\text{ Hz}$ et $20\text{ }000\text{ Hz}$.
  • Infrasons : sons de fréquence inférieure à $20\text{ Hz}$ (inaudibles pour l'être humain).
  • Ultrasons : sons de fréquence supérieure à $20\text{ }000\text{ Hz}$ (inaudibles pour l'être humain, mais perçus par certains animaux comme les chauves-souris ou dauphins).

II. Les signaux électromagnétiques et l'information

1. Diversité des ondes électromagnétiques

  • La lumière visible ne représente qu'une partie des signaux électromagnétiques.
  • Les signaux électromagnétiques regroupent : les ondes radio, les infrarouges, la lumière visible, les ultraviolets, les rayons X et les rayons gamma.
  • Toutes les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide à la vitesse de la lumière ($c \approx 300\text{ }000\text{ km/s}$).

2. Transmission d'informations

  • Les signaux électromagnétiques sont utilisés pour transporter de l'information à distance (téléphonie mobile, Wi-Fi, radio, satellite).

Points importants (L'essentiel du cours)

  • L'oreille humaine entend les sons entre $20\text{ Hz}$ et $20\text{ }000\text{ Hz}$.
  • La fréquence $f$ ($\text{Hz}$) caractérise les sons graves (faibles fréquences) et aigus (hautes fréquences).
  • Les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide à la vitesse de la lumière ($3 \times 10^8\text{ m/s}$).

Ce que l'élève doit savoir et savoir-faire

Savoirs (Connaissances) :

  • Connaître les limites d'audibilité de l'oreille humaine (infrasons, sons audibles, ultrasons).
  • Associer la valeur de la fréquence au caractère grave ou aigu d'un son.
  • Identifier les principaux types de signaux électromagnétiques.

Savoir-faire (Capacités) :

  • Classer des signaux sonores selon leur fréquence.
  • Choisir le type de signal adapté pour transmettre une information.