Le son à l’échelle de l’atome

Qu’est-ce que le son à l’échelle atomique ? Je vais expliquer ceci en le vulgarisant.

Le son est à l’origine une onde sonore. Pour bien comprendre ce qu’est une onde sonore, imaginons deux billes reliées par un ressort. Elles s’attirent entre elles lorsqu’on les éloigne et vice-versa. On imagine maintenant des billes alignées. Chaque bille sera reliée à sa voisine par un ressort. Si on bouge la bille la plus à gauche, elle va communiquer ce mouvement jusqu’à la bille la plus à droite. Une onde se propage. Remplaçons les billes par ce qu’on appelle les atomes, particules microscopiques constituantes de la matière. Cette onde se propage donc dans les atomes. C’est cette propagation dans la matière qu’on appelle une onde sonore.

Plus les atomes sont proches, plus cette propagation sera rapide. Par exemple dans l’eau, les atomes sont plus proches que dans l’air. Si on envoie un son dans l’eau, il sera 4 fois plus rapide que dans l’air : les atomes se communiquent leur déplacement plus facilement, et donc plus vite.

Un humain détecte les ondes sonores à partir de petites membranes dans ses oreilles appelées « tympans ». Elles détectent les ondes sonores et envoient un signal électrique au cerveau qui va transformer ce signal en une sensation. Cette sensation est appelée « son ». Mais, l’oreille humaine n’est sensible qu’aux ondes sonores qui vibrent de 20 à 20 000 fois par seconde, soit 20 à 20 000 Hz. Les ondes sonores qui vibrent moins de 20 fois par seconde sont appelées « infrasons » et les ondes sonores qui vibrent plus de 20 000 fois par seconde sont appelées « ultrasons ».

Dans l’Univers, il n’y a pas de son car le son ne se propage que si des atomes sont présents et suffisamment proches pour transmettre leur mouvement de proche en proche, ce qui n’est pas le cas dans l’espace (il n’y a que quelques atomes par mètre-cube).

Simon

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