« Fréquence et période » : différence entre les versions

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Pour un phénomène périodique, c'est à dire un phénomène qui se répète à l'identique après un intervalle de temps régulier, on appelle ''période'' cet intervalle de temps, et ''fréquence'' le nombre de fois où le phénomène s'est répété pendant une unité de temps. La période, notée <math>T</math>, et la fréquence, notée <math>f</math> ou <math>\nu</math> (prononcez "nu") sont liées par la relation: <math>f =\frac{1}{T }</math>. La fréquence s'exprime en Hertz (Hz), et la période se mesure en [[seconde]]s.
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{{En bref| La '''fréquence''', qui s'exprime en Hertz (Hz), est le nombre de fois où un phénomène répétitif a lieu pendant une [[seconde]], et la '''période''' est le temps que dure le phénomène. <br> Imaginez par exemple un enfant jouer avec un yo-yo. Supposons que le yo-yo met 2 secondes pour effectuer un aller-retour entre la main de l'enfant et sa position la plus basse. La période du yo-yo vaut alors 2s, et sa fréquence vaut 0,5Hz. En effet, la période d'un phénomène est l'inverse de sa fréquence. <br> Usuellement, on note <math>T</math> la période et <math>f</math> ou <math>\nu</math> (prononcez "nu") la fréquence. On a alors <math>f =\frac{1}{T }</math>. }}


Un exemple concret: imaginez un enfant jouer avec un yo-yo. Supposons que le yo-yo met 2 secondes pour effectuer un aller-retour entre la main de l'enfant et sa position la plus basse. On a alors <math>T=2s</math>. La fréquence du yo-yo vaut, elle, <math>\frac{1}{T }</math> soit <math>f=0,5Hz</math>.
Une onde mécanique, comme une vague ou le son, ou électromagnétique, comme la lumière, est un phénomène périodique. Les ondes obéissent à la loi: <math>v=\lambda \times f </math> avec <math>v</math> la vitesse de l'onde et <math>\lambda</math> la [[longueur d'onde]].  


Une onde mécanique, comme une vague ou le son, ou électromagnétique, comme la lumière, est un phénomène périodique. Les ondes obéissent à la loi: <math>c=\lambda \times f </math> avec <math>c</math> la [[vitesse de la lumière]] et <math>\lambda</math> la [[longueur d'onde]]. La mesure de la fréquence a été utile afin de déterminer la vitesse de la lumière au 20e siècle. Comme la longueur d'onde, la vitesse de la lumière et la fréquence de l'onde sont liées, alors il suffit de mesurer la longueur d'onde et la fréquence pour connaitre <math>c</math>.
==Onde sonore==
Le '''son''' est une onde sonore, c'est à dire une perturbation du mouvement de l'air suite à la vibration d'une source sonore. L'air autour de la source va subir une succession de compressions et de décompressions, c'est à dire que les molécules qui composent l'air vont se rapprocher les unes des autres puis s'éloigner.
 
Prenons l'exemple d'un diapason fabriqué de telle sorte qu'il émet un La 440. Cela signifie que sa fréquence est de 440Hz, et donc qu'il effectue 440 vibrations par seconde. L'air autour de lui va donc subir en chaque point 440 compressions et décompressions successives par seconde.
 
Afin de mieux comprendre la propagation d'une onde sonore, vous pouvez regarder cette [https://www.youtube.com/watch?v=iIHNvYCaWyQ vidéo].
 
Si on superpose deux sons de fréquences voisines, on peut entendre ce qu'on appelle un battement.
 
==Application==
La mesure de la fréquence a été utile afin de déterminer la [[vitesse de la lumière#Fréquence et longueur d'onde |vitesse de la lumière ]] au 20e siècle. Comme la longueur d'onde, la vitesse de la lumière et la fréquence de l'onde sont liées, alors il suffit de mesurer la longueur d'onde et la fréquence pour connaitre <math>c</math>.


== Pour aller plus loin ==
== Pour aller plus loin ==
[https://www.youtube.com/watch?v=2ww9MBD9UC0 Longueur d'onde et fréquence] (2min)
[https://www.youtube.com/watch?v=2ww9MBD9UC0 Longueur d'onde et fréquence] (2min)
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Version du 23 juin 2016 à 09:50


En bref: La fréquence, qui s'exprime en Hertz (Hz), est le nombre de fois où un phénomène répétitif a lieu pendant une seconde, et la période est le temps que dure le phénomène.
Imaginez par exemple un enfant jouer avec un yo-yo. Supposons que le yo-yo met 2 secondes pour effectuer un aller-retour entre la main de l'enfant et sa position la plus basse. La période du yo-yo vaut alors 2s, et sa fréquence vaut 0,5Hz. En effet, la période d'un phénomène est l'inverse de sa fréquence.
Usuellement, on note [math]\displaystyle{ T }[/math] la période et [math]\displaystyle{ f }[/math] ou [math]\displaystyle{ \nu }[/math] (prononcez "nu") la fréquence. On a alors [math]\displaystyle{ f =\frac{1}{T } }[/math].

Une onde mécanique, comme une vague ou le son, ou électromagnétique, comme la lumière, est un phénomène périodique. Les ondes obéissent à la loi: [math]\displaystyle{ v=\lambda \times f }[/math] avec [math]\displaystyle{ v }[/math] la vitesse de l'onde et [math]\displaystyle{ \lambda }[/math] la longueur d'onde.

Onde sonore

Le son est une onde sonore, c'est à dire une perturbation du mouvement de l'air suite à la vibration d'une source sonore. L'air autour de la source va subir une succession de compressions et de décompressions, c'est à dire que les molécules qui composent l'air vont se rapprocher les unes des autres puis s'éloigner.

Prenons l'exemple d'un diapason fabriqué de telle sorte qu'il émet un La 440. Cela signifie que sa fréquence est de 440Hz, et donc qu'il effectue 440 vibrations par seconde. L'air autour de lui va donc subir en chaque point 440 compressions et décompressions successives par seconde.

Afin de mieux comprendre la propagation d'une onde sonore, vous pouvez regarder cette vidéo.

Si on superpose deux sons de fréquences voisines, on peut entendre ce qu'on appelle un battement.

Application

La mesure de la fréquence a été utile afin de déterminer la vitesse de la lumière au 20e siècle. Comme la longueur d'onde, la vitesse de la lumière et la fréquence de l'onde sont liées, alors il suffit de mesurer la longueur d'onde et la fréquence pour connaitre [math]\displaystyle{ c }[/math].

Pour aller plus loin

Longueur d'onde et fréquence (2min)