Transposition à une colonne d'air excitée par un haut-parleur
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On explore alors la colonne d’air excitée à l’aide d’un microphone relié à un oscilloscope.
On détermine les fréquences favorisées par la colonne, et en particulier celle du mode fondamental, et les positions des nœuds et des ventres de vibration.
La colonne d’air contenue dans un tube de
longueur L, est excitée
sinusoïdalement par un haut-parleur
alimenté par un générateur basse
fréquence (GBF), de fréquence variable.
L’onde sonore progressive dans la colonne d’air peut
être modélisée par des tranches de
surpression ou dépression d’air qui se
déplacent toutes à la même vitesse. On
utilise donc un microphone, sensible à la pression pour
étudier les positions de ces tranches d’air.
L’onde sonore incidente sinusoïdale se propage le long
de la colonne d’air, puis se réfléchit sur le
bouchon et le haut parleur.
La superposition de l’onde incidente sinusoïdale et de
son mode réfléchi peut donner naissance à un
phénomène d’onde stationnaire.
On sélectionne une fréquence du GBF assez
élevée, pour laquelle la colonne d’air
émet un son.
On explore alors l’intérieur du tube en
déplaçant le microphone.
On observe que lorsque le microphone, qui est sensible à
la pression, se trouve au niveau d’un noeud de pression
(ventre de placement des tranches d’air du tube), le
signal sur l’oscilloscope est pratiquement nul.
Lorsque le microphone se trouve au niveau d’un ventre de
pression, le signal est maximal.
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