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Ondes électromagnétiques/ondes mécaniques: interactions avec la matière (cas pratique dans l'espace)



  1. #1
    Sefoun

    Ondes électromagnétiques/ondes mécaniques: interactions avec la matière (cas pratique dans l'espace)


    ------

    Bonsoir ou bonjour à ceux qui me liront.

    Par avance, je vous pris de m'excuser si ma question vous parait infiniment stupide, mais bon je n'ai pas spécialement de cursus scientifique, en tout cas pas en physique et encore moins en astrophysique. Je me pose simplement des questions, je cherche juste des réponses. D'habitudes quand je me pose des questions dans le style de celle que je vais vous poser soit je finis par trouver moi-même la réponse en fouillant un peu partout sur le net, soit je me rend tout simplement compte que mon interrogation est "stupide" et là je me retrouve dans aucune des deux situations donc je suis embêté.

    Je vais essayé de faire bref et concis pour exposer ce que je "sais" ou ce que j'ai cru comprendre et la question que je me pose, mais vous remarquerez vite que synthétiser n'est pas du tout mon point fort.

    La question que je me pose : Un astronaute, qui est dans l'ISS ou même qui effectue une sortie dans l'espace, ne peut-il pas percevoir le moindre bruit ?
    STOP ! Je sais ce que vous allez dire, "question à la laquelle on a répondu des dizaines de fois, t'aurais pu faire une recherche sur le net".

    Effectivement la réponse simple à cette question se trouve facilement : Non, il n'y a pas de bruit dans l'espace car le bruit se propage par vibration de l'air et il n'y a pas d'air dans l'espace, CQFD. A cela j'ai envie de vous répondre "oui, mais..."

    Ce que j'ai compris : (en vrac)

    - L'oreille humaine peut capter des sons sur des fréquences s'étalant de 20 à 20 000 Hertz si je me plante pas.
    - Les ondes mécaniques, les sons notamment, ne peuvent se propagées que dans la matière (les gaz, les fluides, les solides) par vibration.
    - Les ondes électromagnétiques, elles, peuvent se déplacer dans le vide. Il semblerait même qu'elle se déplace mieux dans le vide qu'au travers de la matière (des murs trop épais peuvent altérer la réception du réseau GSM par exemple).
    - L'espace n'est pas véritablement vide, il y a toujours des atomes, des électrons, des gaz, etc mais la densité de cette matière est tellement faible, tellement diffuse, espacée que l'on peut considéré que c'est vide (un nanogramme de citron dans un verre d'eau ne fera jamais une citronnade).
    -Les deux types d'ondes, électromagnétiques et mécaniques, ont des interactions avec la matière.

    Cas pratique :

    Reprenons notre astronaute qui fait une sortie dans l'espace, c'est le vide ou presque autour de lui, donc à priori il pourrait se passer n'importe quoi autour ou derrière lui qu'il n'entendrait quand même rien du tout, comme s'il était sourd comme un pot. Sauf que... notre astronaute c'est de la matière, et la combinaison qu'il porte, il ne fait pas qu'un avec et entre lui et sa combinaison il doit même y avoir de l'air qui circule.

    Maintenant prenons des ondes électromagnétiques, j'imagine qu'il doit y en avoir de toute sorte la-haut allant des très hautes aux très basses fréquences. N'est-il pas du tout possible qu'une ou plusieurs d'entres elles, pas systématiquement, mais de manière ponctuelle ou fortuite, au contact de notre astronaute se "transforme" ou engendre des ondes mécaniques même vraiment infimes qui pourraient se propager jusqu'aux oreilles de notre astronaute avec l'air compris dans sa combinaison ?

    On pourrait reprendre le même raisonnement avec l'ISS toute entière.

    Je ne parle pas de bruit immense mais d'une sorte de bourdonnement qu'une oreille humaine pourrait percevoir, le genre de bruit que l'on peut entendre quand on passe près d'un transformateur électrique par exemple.

    Est-il physiquement impossible que la fréquence d'une onde électromagnétique dû à une propagation dans la matière ou dû à un affaiblissement se retrouve entre 20 et 20 000 hertz et que par je ne sais quel processus elle fasse vibrer la matière et devienne "audible" ?

    Merci de m'avoir lu, et félicitation à ceux qui sont restés jusqu'au bout ^^

    Et merci d'avance à ceux qui voudrons bien me répondre.

    -----

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  3. #2
    f6bes

    Re : Ondes électromagnétiques/ondes mécaniques: interactions avec la matière (cas pratique dans l'es

    Bjr à toi,
    Que ton astronaute baigne dans un gaz respirable est une chose.
    Ce gaz peut transmettre des ondes mécaniques à l'astronaute.
    Seul hic, COMMENT font les ondes mécaniques EXTERIEURES pour atteindre la combinaison de l'astronaute !!
    Les vibrations entre la "fusée" et la combinaison de l'astronaute PEUVENT se transmettre effectivement par les pieds de celui çi
    SI EFFECTIVEMENt il repose les pieds SUR la fusée. Il pourra , éventuellement entendre un bruit.
    DAns l'espace et s'il (astronaute) est ISOLE de la fusée, RIEN ne transmettra les vibratiions !
    CQFD.

    Les ondes électromagnétiques COMMENCENT juste un peu audessus de 0 hertz.
    Encore faut il pour les entendre avoir le transducteur qui va bien ( un HP et du courant engendré par l'onde EM)
    Chose qui va demander qq "traitements" pour obtenir un courant (suffisant) à partir de l'oende EM. A+

    A+
    Ben ça marche!

  4. #3
    phys4

    Re : Ondes électromagnétiques/ondes mécaniques: interactions avec la matière (cas pratique dans l'es

    Citation Envoyé par Sefoun Voir le message
    La question que je me pose : Un astronaute, qui est dans l'ISS ou même qui effectue une sortie dans l'espace, ne peut-il pas percevoir le moindre bruit ?
    A l'intérieur de l'ISS les astronautes entendent tous les bruits de la station, ce milieu n'est surement pas très silencieux, au vu du nombre de personnes et du matériel en fonctionnement.

    De même l'astronaute dans son scaphandre, entend les bruits de son appareil de survie et sa radio !

    Citation Envoyé par Sefoun Voir le message
    Est-il physiquement impossible que la fréquence d'une onde électromagnétique dû à une propagation dans la matière ou dû à un affaiblissement se retrouve entre 20 et 20 000 hertz et que par je ne sais quel processus elle fasse vibrer la matière et devienne "audible" ?
    Le premier effet des ondes EM est de dégager de la chaleur, les effets mécaniques sont négligeables, seules les ondes captées par les systèmes radio donneront des sons audibles.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  5. #4
    triall

    Re : Ondes électromagnétiques/ondes mécaniques: interactions avec la matière (cas pratique dans l'es

    Bonjour, sefoun, cela me fait penser à une anecdote, ou un patient , suite à la pose d'un plombage chez le dentiste se plaignait d'entendre radio Paris dans son crâne, sans poste évidemment.
    Il s'agirait du phénomène "poste à galène" ou des ondes électromagnétiques sont transformées directement en ondes mécaniques sonores via un écouteur (sans amplificateur)... Pour le patient, l'écouteur était directement son oreille !
    Sinon le quartz fait l'inverse , en transformant une déformation mécanique en différence de potentiel ! Non ?
    1max2mov

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    phys4

    Re : Ondes électromagnétiques/ondes mécaniques: interactions avec la matière (cas pratique dans l'es

    Citation Envoyé par triall Voir le message
    cela me fait penser à une anecdote, ou un patient , suite à la pose d'un plombage chez le dentiste se plaignait d'entendre radio Paris dans son crâne, sans poste évidemment.
    Il s'agirait du phénomène "poste à galène" ou des ondes électromagnétiques sont transformées directement en ondes mécaniques sonores via un écouteur (sans amplificateur)... Pour le patient, l'écouteur était directement son oreille !
    Cet effet est possible par un défaut de contact du plombage et assez proche d'un émetteur puissant. dans l'espace il n'entendrait plus grand chose car les ondes kilométriques et hectométriques émises à forte puissance, ne quittent pas l'atmosphère.

    L'effet inverse avec un quartz n'a pas de portée, les quelques µW électriques du quartz ne donneront pas de puissance émise importante sans amplificateur et sans antenne.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  8. #6
    Sefoun

    Re : Ondes électromagnétiques/ondes mécaniques: interactions avec la matière (cas pratique dans l'es

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Bjr à toi,
    Que ton astronaute baigne dans un gaz respirable est une chose.
    Ce gaz peut transmettre des ondes mécaniques à l'astronaute.
    Seul hic, COMMENT font les ondes mécaniques EXTERIEURES pour atteindre la combinaison de l'astronaute !!
    Salut, d'abord merci de ta réponse.

    Ton explication ne répond pas exactement (il me semble) à la question que j'ai posé. Tu poses sous forme de réponse, le problème de la propagation des ondes mécaniques dans le vide pour qu'elles atteignent la combinaison de l'astronaute et qu'elles se propagent ensuite dans l'air compris dans cette même combinaison.

    J'ai indiqué dans mon 1er message que je savais que les ondes mécaniques ne pouvaient se propager dans le "vide" de l'espace, n'ayant pas assez de matière dans ce vide pour que les vibrations se propagent.

    Ma question était plutôt une onde électromagnétique ne peut-elle pas au contact de la matière, par interaction, faire vibrer la matière. De cette vibration ne pourrait-il pas en découler une onde mécanique ?

    Ma question ou mes explications ne sont peut être pas très clair, ou alors c'est tellement stupide que vous ne voyez pas où je veux en venir.

    Schématiquement j'imagine un astronaute dans le vide, il ne touche rien. Pour exagérer le truc, on imagine qu'il y a un pulsar non loin de là, si je ne me plante pas, les pulsar émettent des OEM. On fait abstraction du fait que la présence de ce pulsar à proximité de l'astronaute lui serait surement fatal et que la fréquence des ondes qu'il envoi ne correspond probablement pas pour mon exemple.

    Mon astronaute est donc dans le vide, des OEM viennent le traversé. N'y-a-t-il aucune chance (physiquement impossible) que ces OEM aux contact de la matière qui constitue la combinaison de l'astronaute, fassent vibrer cette même matière au point que cela génère des ondes mécaniques qui se propageraient dans la combinaison et dans le gaz respirable qu'elle contient jusqu'aux oreilles de notre ami ?

    J'ai lu quelque part que les infra-rouges faisaient vibrer la matière, à l'échelle moléculaire certes, et pour qu'ils fassent vibrer la visière en "plastique" du casque il faudrait je suppose un signal d'une puissance phénoménale, mais cela est-il théoriquement possible ?

    Merci !

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  10. #7
    Sefoun

    Re : Ondes électromagnétiques/ondes mécaniques: interactions avec la matière (cas pratique dans l'es

    Arf, plusieurs réponses pendant que j’écrivais. Merci à vous.

    Donc d'après ce que dit Phys4, les OEM ont un effet mécanique résiduel qui serait insuffisant pour générer une onde mécanique suffisante ou audible.

    Merci pour vos réponses.

  11. #8
    f6bes

    Re : Ondes électromagnétiques/ondes mécaniques: interactions avec la matière (cas pratique dans l'es

    Bjr Sefoun,
    Déjà DANS une atmosphére ( la Terre) les OEM ne font pas "vibrer" grand chose, meme avec des ..kw!
    Y pas de raison que dans l'espace ce soit différent .
    Maintenant supputer qu'une puisssance.."phénoménale" puisse en théorie faire qq chose..personne n'a vérifié.
    Phénoménal= ordre de grandeur SUBJECTIF. (lequel?)
    Bonne journée
    Ben ça marche!

  12. #9
    mach3
    Modérateur

    Re : Ondes électromagnétiques/ondes mécaniques: interactions avec la matière (cas pratique dans l'es

    N'y-a-t-il aucune chance (physiquement impossible) que ces OEM aux contact de la matière qui constitue la combinaison de l'astronaute, fassent vibrer cette même matière au point que cela génère des ondes mécaniques qui se propageraient dans la combinaison et dans le gaz respirable qu'elle contient jusqu'aux oreilles de notre ami ?
    Il faudrait au minimum que la combinaison ait des propriétés électriques adaptées (conductrice) et que sa fréquence de résonance soit dans la gamme des OEM qui la traverse : en gros il faut que la combinaison soit une antenne accordée pour qu'il y ait couplage entre elle et les OEM.
    Ensuite il faut que l'oscillation EM de l' "antenne" puisse être transformée en onde mécanique ce qui n'est pas gagné (on revient dans l'exemple du plombage, il faut des configurations particulières).
    Enfin bon, même avec tout ça, si les ondes mécaniques finalement transmises ne sont pas dans la plage 20-20000Hz, ou si la puissance n'est pas suffisante, l'astronaute n'entendra rien

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  13. #10
    Sefoun

    Re : Ondes électromagnétiques/ondes mécaniques: interactions avec la matière (cas pratique dans l'es

    Salut,

    Ok, vous avez réussi à me convaincre

    De plus j'ai lu hier un article sur les combinaisons d'astronautes et bon visiblement étant composées de différentes couches offrant différentes protections... bref.

    Merci à tous pour vos précisions.

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