Transmission d'informations par signaux : fibre optique, ondes radio et satellites

3ème · Physique-Chimie 3ème

À retenir

• Pour transmettre une information (voix, image, texte, internet) à distance, on utilise une chaîne universelle de transmission comprenant 3 éléments indispensables : 1. L'ÉMETTEUR : convertit l'information en un signal physique adapté (tension électrique, impulsion lumineuse ou onde radio hertzienne). 2. Le MILIEU DE PROPAGATION (canal de transmission) : guide ou diffuse le signal : - Câble électrique en cuivre : signal électrique (débit limité, atténuation importante sur longue distance). - Fibre optique en verre : signal lumineux qui se propage par réflexion totale interne (débit très élevé, très faible atténuation, insensibilité aux parasites électromagnétiques). - Espace libre / atmosphère : ondes radio hertziennes (téléphonie mobile, Wi-Fi, liaisons satellites terrestres). 3. Le RÉCEPTEUR : capte le signal physique et le convertit à nouveau en information utilisable par l'être humain (antenne, photodiode, haut-parleur, écran). • Les satellites géostationnaires orbitant à 36 000 km d'altitude relaient les télécommunications planétaires à la vitesse de la lumière.

Le cours

Transmission d'informations par signaux : fibre optique, ondes radio et satellites • Pour transmettre une information (voix, image, texte, internet) à distance, on utilise une chaîne universelle de transmission comprenant 3 éléments indispensables : 1. L'ÉMETTEUR : convertit l'information en un signal physique adapté (tension électrique, impulsion lumineuse ou onde radio hertzienne). 2. Le MILIEU DE PROPAGATION (canal de transmission) : guide ou diffuse le signal : - Câble électrique en cuivre : signal électrique (débit limité, atténuation importante sur longue distance). - Fibre optique en verre : signal lumineux qui se propage par réflexion totale interne (débit très élevé, très faible atténuation, insensibilité aux parasites électromagnétiques). - Espace libre / atmosphère : ondes radio hertziennes (téléphonie mobile, Wi-Fi, liaisons satellites terrestres). 3. Le RÉCEPTEUR : capte le signal physique et le convertit à nouveau en information utilisable par l'être humain (antenne, photodiode, haut-parleur, écran). • Les satellites géostationnaires orbitant à 36 000 km d'altitude relaient les télécommunications planétaires à la vitesse de la lumière. Astuce et méthode clé Retiens le schéma ternaire : Émetteur Canal (milieu) Récepteur. C'est le schéma de base de toute télécommunication moderne. Piège classique à éviter Ne crois pas qu'une information dans une fibre optique voyage plus vite que la lumière dans le vide : dans le verre de la fibre, la lumière est ralentie d'environ un tiers (v 200\,000 km/s au lieu de 300\,000 km/s), mais cela reste prodigieusement rapide !

Dans ce chapitre

• Propagation rectiligne de la lumière et vitesse de 300 000 km/s de 4ème
• Vitesse du son dans l'air (340 m/s) et différence avec la lumière de 4ème
• Relation fondamentale de cinématique d = v x t de 4ème
• Nature et caractéristiques des signaux sonores : vibrations mécaniques et milieu matériel
• Hauteur d'un son et fréquence (sons graves, médiums, aigus)
• Domaine des fréquences audibles par l'oreille humaine : de 20 Hz à 20 000 Hz
• Infrasons et ultrasons : définitions, domaines et applications (sonar, échographie)
• Niveau sonore en décibels (dB), échelle des niveaux sonores et seuil de danger
• Signaux lumineux et ondes électromagnétiques : propagation sans support matériel
• Spectre de la lumière visible et au-delà : infrarouges (IR) et ultraviolets (UV)
• Transmission d'informations par signaux : fibre optique, ondes radio et satellites
• L'année-lumière (al) : définition comme unité de distance astronomique et calcul en km
• Regarder loin, c'est regarder dans le passé : temps de trajet de la lumière cosmique
• Bilan : Synthèse et méthode sur les signaux sonores, lumineux et les échelles de l'Univers