Qu’est-ce que le son ?
Un son, en termes physique, est une vibration mécanique d’un fluide, se propageant sous la forme d’ondes longitudinales grâce à la déformation élastique de ce fluide.
Cette définition nous apprend plusieurs choses intéressantes :
Le son naît d’une vibration.
Cela nous donnes des pistes quant aux moyens, par exemples des cordes qui vibrent, par lesquels nos instruments de musique produisent du son.
Il se propage dans un fluide, par exemple l’air, mais également l’eau ou d’autres liquides.
Ou même des solides dont on n’a pas conscience de la viscosité ou de l’élasticité. Cela est à rapprocher du fait, a priori surprenant, qu’une vitre de verre qui nous paraît totalement statique quand on la regarde est en fait en train de couler, comme de l’eau mais sur une échelle de temps géologique. Cela explique la déformation de certains carreaux de vitraux de cathédrales datant du moyen âge.
Là où l’on parlera de déformations élastiques pour les fluides, on parlera plutôt de contraintes mécanique pour les solides se traduisant par une faible oscillation des atomes autour de leur position d’équilibre. Les deux phénomènes physiques sont similaires et permettent de véhiculer le son.
En revanche, à la différence d’autre ondes comme la lumière, le son ne peut pas se propager dans le vide. C’est une caractéristique mise à profit à des fins d’isolation dans les fenêtres à double vitrage (avec du vide entre les deux vitrages).
En résumé, on peut conclure que le son se propage dans un milieu matériel dont les propriétés physiques, comme l’élasticité, pourra influer sur cette propagation.
Il se comporte comme une onde et peut donc être caractérisé par des grandeurs physiques propres aux phénomènes ondulatoires, avec des notions comme la longueur d’onde, la fréquence ou l’amplitude.
Ces différentes grandeurs physiques pourront ensuite être reliées à différents aspects que nous percevons dans le son. Ainsi, le fait qu’un son soit perçu comme grave ou aigü a à voir avec la fréquence de l’onde qui le véhicule. Plus cette fréquence est élevée et plus le son est aigü et, au contraire, moins elle est élevée plus le son est grave.
De façon analogue à ce qui se passe pour la lumière, pour laquelle la fréquence détermine la couleur, l’onde sonore peut atteindre des fréquence qui sortent des plages que nous sommes capables de percevoir. Ainsi de la même façon qu’il existe pour la lumière des infrarouges pour des fréquences trop peu élevées pour nos yeux, il existe également des infrasons ; c’est à dire des sons trop graves pour être perçus par nos oreilles. Et de la même façon qu’il existe pour la lumière des ultraviolets pour des fréquences trop élevées pour nos yeux, il existe également des ultrasons ; c’est à dire des sons trop aigüs pour être perçus par nos oreilles.
Il sera en outre soumis à divers phénomènes communs à toutes formes d’ondes, comme l’effet Doppler.
