Résonance est un phénomène physique qui se produit lorsqu'une force est appliquée sur un système avec la fréquence égale ou très proche de la fréquence fondamentale de ce système. La résonance provoque un augmentation de l'amplitude oscillation supérieure à celle causée par d'autres fréquences.
Un exemple simple que nous pouvons donner est la résonance des systèmes mécaniques. Pour mettre un balancier au repos pour osciller, il est intéressant qu'on lui applique une force périodiquement chaque fois qu'il est à son point le plus élevé. En faisant cela, le système passera à oscillerdansamplitudechaquetournerplus grand. Cependant, si la force est appliquée avec une fréquence différente, nous n'aurons pas la même efficacité pour fournir de l'énergie à cet équilibre.
Types de résonance
Il existe plusieurs types de résonance: mécanique, sonore,électrique,magnétique, optique. Découvrez quelques exemples :
Résonance mécanique : application de forces dans une balance oscillante, la faisant osciller avec des amplitudes croissantes.
Résonancesonner: production de harmoniques par des instruments de musique.
Résonanceélectrique: les circuits électriques utilisés dans les téléviseurs, les radios et les téléphones portables utilisent des condensateurs et des inductances qui peuvent être réglés pour résonner avec les fréquences des ondes radio. De cette façon, il est possible de capturer et d'augmenter l'amplitude de ces ondes, en reproduisant les informations qu'elles contiennent.
Résonance magnétique: ce type de résonance se produit lorsqu'un champ magnétique statique de haute intensité est appliqué aux noyaux atomiques. Ensuite, un champ magnétique oscillant fait résonner les champs magnétiques des protons, émettant un rayonnement capable de produire des images nettes de différents types de tissus.
Résonanceoptique: apparaît dans les cavités réfléchissantes et peut être utilisé pour augmenter l'amplitude de la lumière, produisant des faisceaux lumineux de haute intensité, tels que le laser.
résonance magnétique
LES résonancemagnétique est un phénomène physique d'origine quantique qui résulte d'une propriété présente dans les protons et les électrons appelée tournoyer. O tournoyer C'est une espèce de champ magnétique intrinsèque présent dans plusieurs particules. Lorsque ces particules sont exposées à un champ magnétique externe intense, leur tourne aligner en forme parallèle ou contraire au champ magnétique externe, émettant dans le processus une petite quantité d'énergie, qui peut être détectée par les appareils de résonance magnétique modernes. Ces tests peuvent être utilisés pour fournir des détails sur la structure interne des organes et des tissus qui ne peuvent pas être vus sur des tests tels qu'un scanner ou une radiographie.
La résonance magnétique résulte d'une propriété quantique des particules appelée spin.
Son ou résonance acoustique
LES résonancesonore cela se produit lorsqu'une source émettrice parvient à émettre des ondes à des fréquences très proches de la fréquence d'oscillation naturelle d'un récepteur. Cette fréquence propre, aussi appelée fréquence fondamentale, correspond au nombre d'oscillations par seconde capables de produire harmoniques, c'est-à-dire des fréquences d'ondes capables d'interférer de manière constructive avec elles-mêmes, produisant une augmentation significative de leur amplitude.
À notescomédies musicales sont des exemples de harmoniques. Chaque note musicale correspond à une harmonique, et chaque harmonique est un multiple de la la fréquencefondamental de l'instrument. On appelle la fréquence fondamentale a plus petitela fréquence capable de produire ondes stationnaires sur un instrument de musique.
Prenons par exemple la résonance dans les cordes de guitare: si l'on contrôle la traction appliquée sur la corde, le relâchement ou en tirant ses mécaniques, et sa longueur, en l'enfonçant dans un de ses carrés, on peut sélectionner l'harmonique qui sera produit. La production de ces harmoniques se produit lorsque nous mettons la corde à osciller. A ce moment, deux ondes se propagent le long de la corde dans des directions opposées. Lorsqu'elles sont réfléchies par les extrémités de la corde, ces ondes additionnertonamplitude (ce phénomène est appelé ingérence). Cette vibration est ensuite transmise à l'air, produisant le son de notes musicales.
LES la fréquencefondamental d'une corde de guitare peut être calculé à l'aide de l'expression mathématique suivante :
F – fréquence harmonique
non - numéro d'harmonique
L - longueur de corde
F – traction appliquée sur la corde
μ – densité linéaire de la corde
m – masse de corde
Les fréquences produites par les cordes de la guitare sont déterminées par le densitélinéaire (μ) de la chaîne, par le traction qui lui est appliqué (F) et par son longueur (L).
Voir aussi: Qu'est-ce que l'écho et la réverbération ?
LES résonance le son se produit également dans instrumentsdanscoup. Ces instruments ont une cavité résonante appelée tuyausonner. Il existe deux types de tubes sonores: ouvert et fermé. Alors que les tubes acoustiques fermés ont une de leurs extrémités fermée, les tubes acoustiques ouverts ont une ouverture des deux côtés.
Dans les tubes sonores, le les ondes sonores ils se reflètent sur les parois du tube et résonnent, produisant des harmoniques. Le calcul que nous utilisons pour déterminer la fréquence émise par un tube acoustique dépend de si ce tube est ouvert ou fermé. Regarder:
F – fréquence harmonique
v - vitesse du son dans l'air
non - numéro d'harmonique
L – longueur du tube
Voiraussi: Apprenez à construire votre propre instrument à vent.
En utilisant les équations ci-dessus, nous pouvons facilement déterminer quelles longueurs d'un tube acoustique fermé produisent des harmoniques. Pour cela, il faut utiliser un appareillage expérimental comme celui de la figure suivante :
Cet appareil se compose d'un réservoir d'eau qui communique avec le tube acoustique par un petit tuyau. En modifiant la hauteur du réservoir, il est possible de contrôler la longueur du tube. Ensuite, approchez-vous simplement d'un diapason vibrant à partir de ce tube, changeant la hauteur du réservoir jusqu'à ce qu'une nette augmentation de l'intensité sonore soit remarquée. Ainsi, il sera possible de savoir quelles longueurs de tube conduisent à la résonance et, par conséquent, à la production d'harmoniques.
Voiraussi: Connaître les différences entre le volume, le timbre et la hauteur.
Une autre expérience bien connue consiste à casser un verre en chantant certaines notes de musique. Ceci n'est possible que lorsque nous chantons exactement dans le la fréquencefondamental ou dans un plusieurs cette fréquence. Si le stimulus sonore est maintenu suffisamment longtemps, les molécules dans la tasse oscilleront dans des amplitudes toujours plus grandes jusqu'à ce que la tasse se brise.
Pour que deux coupelles identiques résonnent, il suffit de produire une vibration dans l'une d'elles, qui sera transmise par voie aérienne à la coupelle voisine.
Par moi Rafael Helerbrock
