Le tube de Kundt – Mesure de la vitesse du son 1. But
Lors du dernier TP, nous avons mesuré la célérité du son dans l’air grâce aux interférences entre deux ondes progressives présentant un décalage. Ce TP a pour d’étudier les ondes stationnaires dans le tube de Kundt et leurs caractéristiques à l’intérieur du tube. On pourra en déduire la célérité du son. 2. Introduction
Le son est une onde mécanique progressive, cela signifie qu’une perturbation se propage sinusoïdalement le long d’un milieu matériel avec un transport d’énergie, celle-ci provient d’une vibration d’un support fluide ou solide.
Comme pour une corde vibrante, on peut produire des ondes stationnaires dans un tube rempli d’air. Les ondes sonores qui se propagent dans l’air du tube (incidentes) sont réfléchies à chaque extrémité et retournent en sens inverse dans le tube (réfléchies).Les ondes sonores corresponde à une variation de pression de l’air, cette pression s’accumule à l’extrémité et provoque la réflexion de l’onde. La réflexion se produit même quand l’extrémité du tube est ouverte, mais elle n’est pas aussi complète qu’une extrémité fermée. En effet, lorsque la suppression arrive à l’extrémité, elle sera compensée derrière par la dépression qui aspire de l’air dans le tuyau. L’élan va entraîner l’air dans le tuyau et va créer une nouvelle surpression qui va se propager en sens inverse.

Figure 1: Ondes incidentes et réfléchies
Figure 1: Ondes incidentes et réfléchies

Les ondes stationnaires sont essentielles à la compréhension des instruments de musique. Plusieurs ondes de même fréquence sont propagées dans des directions différentes dans un même milieu.
Selon un point du tube, les vibrations des ondes s’additionnent ou s’annulent de manière incomplète ou totale, ce qui va définir des endroits fixes. Dans un cas, les ondes se neutralisent, ces lieux sont appelés nœuds, les vibrations disparaissent. Dans l’autre cas, les ondes s’additionnent dans des lieux appelés ventres,