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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.