Leçons de niveau 14

Rudiments d'acoustique/Interférences

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Interférences
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Chapitre no 2
Leçon : Rudiments d'acoustique
Chap. préc. :Quelques définitions
Chap. suiv. :Caractéristiques spectrales
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Rudiments d'acoustique/Interférences
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Soient deux sources sonores S1 et S2, qui émettent des ondes de même fréquence. Considérons un point M, situé à la distance r1 de S1 et à la distance r2 de S2.

Selon la différence entre r1 et r2 , les deux ondes sont plus ou moins déphasées au point M.

On dit qu’il y a interférence entre les deux ondes.

L’onde résultante est la somme de ces deux ondes. Si celles-ci sont en phase, on dit qu’il y a interférence constructive et la vibration est alors importante. Si celles-ci sont en opposition de phase, on dit qu’il y a interférence destructive et les ondes se neutralisent.

On montre que :

Les ondes sont en phase si la différence r1 – r2 est un multiple pair de la demi-longueur d’onde.



Les ondes sont en opposition de phase si la différence r1 – r2 est un multiple impair de la demi-longueur d’onde.



Début de l'exemple
Fin de l'exemple


Ondes stationnaires[modifier | modifier le wikicode]

Les ondes stationnaires se produisent lorsqu'une onde sinusoïdale est émise dans un milieu clos. Un son pur par exemple est émis d’un haut-parleur, traverse la pièce, se réfléchit sur le mur et revient. L’onde directe s’ajoute ainsi à l’onde réfléchie. Les points où l’onde directe est en phase avec l’onde réfléchie sont appelés « ventre de vibration ». Les points où l’onde directe est en opposition de phase avec l’onde réfléchie sont appelés « nœud de vibration ». Les nœuds et les ventres étant en des points fixes, l’onde paraît ne pas se propager. On dit qu’elle est stationnaire. Dans ce cas, il n’y a pas de propagation du front d’onde.


On peut modéliser ce phénomène en faisant vibrer une corde accrochée à un mur.


On obtient des ondes stationnaires lorsque la fréquence du son est égale à une fréquence de vibration « naturelle » du système (corde, salle…). Par exemple si la distance au mur est égale à un nombre entier de demi-longueurs d’onde. (voir dessin ci-dessus à droite). Les fréquences provoquant des ondes stationnaires sont appelées fréquences propres du système.

Ce principe est utilisé dans les instruments de musique pour produire des sons agréables ayant des fréquences précises.