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Présentation

son, sensation auditive due à une vibration acoustique. Chez l’homme, la sensibilité au son, ou audition, correspond aux vibrations qui atteignent l’oreille interne et dont les fréquences sont comprises entre 15 Hz et 20 000 Hz. L’unité de fréquence du son, le hertz (Hz), représente un cycle par seconde. Le terme de son est parfois restreint aux ondes acoustiques qui se propagent dans l’air, mais les physiciens actuels en étendent la portée aux vibrations similaires qui se produisent dans les milieux liquides et solides. Les sons de fréquence supérieure à 20 000 Hz sont appelés ultrasons.

Cet article traite les grandes lignes de ce domaine de la physique. La conception de salles répondant à des critères de propagation et de réception des sons relève de l’acoustique architecturale. Par ailleurs, les caractéristiques relatives au processus physiologique de l’audition et à son mécanisme chez l’homme et l’animal sont traitées dans l’article oreille. Quant aux propriétés générales de la formation et de la propagation des ondes vibratoires, y compris les ondes acoustiques, il convient de se reporter à l’article oscillation.

D’une manière générale, une onde peut se propager transversalement ou longitudinalement dans un milieu. Dans les deux cas, seule la quantité d’énergie véhiculée par l’onde se déplace, tandis que le milieu demeure pratiquement inchangé. Un exemple simple d’onde transversale se présente lorsqu’on secoue l’extrémité libre d’une corde attachée à un poteau. Une onde va parcourir la corde jusqu’au poteau, avant de se réfléchir et de revenir à son point de départ. Chaque portion de la corde se sera déplacée transversalement et à tour de rôle, de haut en bas et de bas en haut. Ce type de déplacement d’onde s’appelle onde transversale. Un autre exemple d’onde transversale est celui de la pierre qu’on jette dans l’eau. À partir du point d’impact vont se former des séries de vaguelettes. Un bouchon flottant placé près du point d’impact va monter et descendre, perpendiculairement à la direction de la propagation de l’onde. En revanche, le bouchon ne subira pas ou peu de déplacement longitudinal.

Un exemple typique d’onde longitudinale est celui de l’onde acoustique. Les molécules d’air qui constituent le support du son, se déplacent d’avant en arrière, parallèlement à la direction du déplacement de l’onde. On peut par conséquent considérer une onde acoustique comme une suite périodique de compression et de dilatation de l’air. Au passage de l’onde, chaque molécule transmet une certaine quantité d’énergie aux molécules voisines, tout en conservant plus ou moins sa position initiale.