Le son

Le son c'est les vibrations de l'air donc des atomes qui constitue l'atmosphère terrestre et en y réflèchissant croyez vous que si on aurait habité une autre planète semblable à la terre, (qui la seule différence serait la composition chimique de l'air), notre voix qui se propagerait dans ce milieu se fasse entendre d'une autre manière.

ps : quand je parle de composition chimique il ne faut pas par exemple oublier le diamètre atomique, le nombre d'électron sur les couches externes etc

On observerait effectivement les mêmes "distorsions" que celles que l'on observe lorsque l'on parle sous l'eau dans une piscine par exemple.


Comme le son se déplace dans l'air, il en dépend fortement (composition, pression, température etc...).

Il suffit d'entendre la voix qu'on a quand on a inspiré de l'hélium. Les paramètres les plus importants sont la température et la masse atomique/moléculaire du gaz considéré. Le reste a peu d'incidence, comme la taille des atomes (qui restent assez semblables d'un élément à l'autre) ou la structure électronique. L'hélium étant un gaz plus léger que l'air, les vibrations se transmettent plus rapidement, et à l'oreille, cela donne un son plus aigu. On pourrait théoriquement faire l'expérience avec des gaz plus lourds que l'air, comme le xénon ou le krypton. La voix sera rendue plus grave.

Donc une des particularité des ondes sonore est que plus elle est rapide plus elle tend vers l'aigu, qu'en est il de la fréquence ?

La vitesse des ondes ne dépend pas de la fréquence.

C'est la fréquence qui dépend de la vitesse, par contre. Parler de la hauteur du son ou de sa fréquence revient au même, donc un son dit "aigu" est fondamentalement une onde de pression de haute fréquence.

et donc elle est aussi plus rapide ? mais pourquoi dit on alors que la vitesse est de 340 m/s dans l'air, c'est en faite une vitesse moyenne ?

A température ambiante, les molécules qui composent l'air (diazote et dioxygène pour l'essentiel) se déplacent aléatoirement à une vitesse dont la moyenne se situe à 340 mètres par seconde. C'est de cette vitesse qu'on déduit la température, justement. Toute perturbation dans l'air sera transmise à cette vitesse, le temps que les molécules se cognent les unes contre les autres et transmettent de proche en proche l'anomalie de pression.

Un gaz plus léger que l'air ou de l'air chaud sera caractérisé par une vitesse moyenne au niveau microscopique plus élevée que dans la situation précédente. Une onde de pression s'y propagera plus rapidement, donc les oscillations se succéderont plus rapidement, ce qui donnera l'impression d'une fréquence plus élevée et d'un son plus aigu en hauteur.

Si l'air atmosphérique était à 1000 °C quelle serait la vitesse du son ?

938,5 mètres par seconde, d'après une formule approchée ; v = (331,5 + 0,607 T) m/s, avec T en degrés Celsius.

Tu peux m'expliquer comment t'a procéder pour obtenir le résultat je serais curieux de savoir ? 331 ou 340 et 0.607 c'est quoi ?

Elle vient des formules générales pour la vitesse moyenne des particules d'un gaz parfait reliée à sa température. Il a fallu remplacer les symboles par les valeurs attribuables à l'air, en tant que mélange de 4/5 de diazote et 1/5 d'oxygène en volume. Les chiffres sont des paramètres qui ne valent que dans cette situation ; un autre gaz nécessiterait d'autres quantités.

Il faut que tu me fasses un cours lol

L'approximation ne vaut en fait que pour la température ambiante (enfin des températures que l'on trouve encore assez habituellement). Des formules plus générales peuvent être trouvées ici et là.

Existe t-il vraiment la particule médiatrice du son, le phonon ou c'est hypothétique ?

D'ailleurs le ondes sonores sont de compression donc parralléle entre elles lors du déplacement, y t-il d'autre exemple d'onde de ce type ?

C'est une fiction théorique (comme le sont toutes les particules à mon avis, qui ne ressemblent certainement pas, pour de vrai, à des petites billes colorées...) qui permet de donner une interprétation commode du son. Certains phénomènes faisant intervenir le son se comprennent et se prédisent mieux en considérant le son comme particulaire au lieu d'ondulatoire. Cette même idée vaut en réalité pour tout le principe de dualité onde-particule. Au départ, c'est par facilité opératoire que l'on décide de décrire des objets comme ondes ou comme particules, en regard de la situation.

ok mais est ce qu'elle est une onde parrallèle ?

J'ai plutôt l'habitude d'appeler ça des ondes longitudinales, du moins si tu entends bien la catégories d'onde dont les oscillations sont parallèles (je viens de comprendre le qualificatif que tu emploies) à la direction de propagation. Les ondes de pression constituent la seule catégorie d'ondes longitudinales qui me vienne à l'esprit sur le moment, mais cela regroupe de nombreux cas plus particuliers (le son, les séismes, etc.)

c'est bizarre mais moi il m'apparait que pour une temperature de 1000 °c la vitesse est de 716.5 m/s

Cela dépend de quelle formule tu utilises ; la tienne est probablement plus exacte que celle que j'ai donnée précédemment.

le site que tu m'a donné

Je rappelle qu'à 1000 degrés C cette formule ne donne qu'un résultat médiocrement précis, mais pour réponse à la question, on reprend v = (331,5 + 0,607 T) m/s, avec T la température en degrés Celsius. Pour 1000 degrés, T se change en 1000, et on obtient v = (331,5 + 607) m/s. L'addition est immédiatement réalisée : v = 938,5 m/s.

ok merci pas mal mais ta formule n'est exacte que pour des haute température.