Le son pénètre-t-il dans l'eau ?

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Le son dans l’eau

Quand on plonge la tête sous l’eau, on entend nettement moins bien les sons produits à l’extérieur et beaucoup mieux ceux qui sont générés dans l’eau elle- même. L’eau et l’air sont des milieux très différents (la célérité du son est cinq fois plus forte dans l’eau), ce qui fait que l’onde sonore a beaucoup de mal à passer d’un milieu à l’autre. L’interface entre l’eau et l’air se comporte comme un véritable miroir sonore, vu du dessus comme du dessous

Avec quelques nuances toutefois. L’angle sous lequel les rayons sonores parviennent à la surface de l’eau intervient. Le changement de vitesse à l’interface entraine une déviation des rayons sonores appelée réfraction. Quand le son frappe l’eau en faisant avec la verticale un angle inférieur à un angle limite de 12 à 13 degrés, il pénètre partiellement dans l’eau, mais la diminution de fait que les rayons s’écartent de la verticale, d’autant plus que l’angle est grand. Si l’angle est supérieur à l’angle limite, le son est entièrement réfléchi et tu’ pénètre plus dans l’eau.

Notons la différence avec la lumière qui peut pénétrer dans l’eau quel que soit l .in<|l<> d’incidence. La lumière, à l’inverse du son, va moins vite dans l’eau que dans l’air (1,5 fois moins vite). Au lieu de s’écarter de la verticale, les rayons lumineux s’en rapprochent et la lumière se concentre à l’intérieur d’un cône. En observation sous-marine, la réfraction de la lumière forme un halo autour du Soleil.