Transmission et stockage de l'information

Émission et transport d'un signal

Un signal transporte une information d'un point à un autre. Il peut être sonore ou lumineux. Le signal sonore est produit par un émetteur et se propage par vibrations de l'air. Le signal lumineux provient d'une source primaire et se propage dans l'air ou dans le vide. Un récepteur capte le signal pour en extraire l'information.

Propagation et vitesse d'un signal

Les signaux se propagent à des vitesses différentes. Le son se déplace dans l'air à environ 340 ms, tandis que la lumière se propage dans le vide à environ 300 000 kms. La distance parcourue se calcule avec la formule : $d=v\times \mathrm{\Delta }t$

Formule

$d=v\times \mathrm{\Delta }t$ où d est la distance (m), v est la vitesse (ms) et $\mathrm{\Delta }t$ est la durée (s).

Mise en pratique

Exercice : Un éclair se produit à 5 secondes d'un observateur. À quelle distance se trouve l'orage ?

Solution : $d=v\times \mathrm{\Delta }t=340\times 5=1700$ m. L'orage est à 1700 mètres, soit 1,7 km.

L'année-lumière

L'année-lumière est la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant une année. Elle sert à mesurer les distances dans l'Univers. Une année-lumière vaut environ $9,46\times {10}^{12}$ km. Observer une étoile lointaine revient à voir dans le passé car sa lumière a mis du temps à nous parvenir.

Mise en pratique

Exercice : L'étoile Proxima du Centaure est située à 4,2 années-lumière. Que signifie cette distance ?

Solution : Cela signifie que la lumière de Proxima du Centaure met 4,2 ans pour nous parvenir. Quand on l'observe, on voit l'étoile telle qu'elle était il y a 4,2 ans.

La chaîne de transmission d'un signal

Une chaîne de transmission d'information comprend quatre éléments : un émetteur qui produit le signal, un signal qui transporte l'information, un milieu de propagation dans lequel le signal se déplace, et un récepteur qui capte le signal. Exemple : voix (émetteur) → air (milieu) → oreille (récepteur).

Mise en pratique

Exercice : Identifie les éléments de la chaîne de transmission quand tu regardes la télévision.

Solution : Émetteur : l'antenne qui émet les ondes. Signal : ondes électromagnétiques. Milieu : l'air (ou le vide). Récepteur : l'antenne de la télévision puis l'écran et tes yeux.

Exercice : Dans une conversation téléphonique, identifie l'émetteur, le signal et le récepteur.

Solution : L'émetteur est la voix de la personne qui parle (et le microphone du téléphone). Le signal est une onde électromagnétique (radio) qui se propage. Le récepteur est le haut-parleur du téléphone qui reçoit l'appel et l'oreille de la personne qui écoute.

Définitions

Émetteur

Objet ou dispositif qui produit un signal (sonore ou lumineux).

Récepteur

Dispositif qui capte un signal et permet d'en extraire l'information (œil, oreille, capteur).

Signal

Phénomène physique qui transporte une information.

Vitesse

Distance parcourue par un signal pendant une unité de temps.

Année-lumière

Distance parcourue par la lumière dans le vide pendant une année (environ $9,46\times {10}^{12}$ km).

Chaîne de transmission

Ensemble des éléments permettant de transmettre une information : émetteur, signal, milieu de propagation, récepteur.

Milieu de propagation

Environnement dans lequel un signal se déplace (air, vide, eau...).