Physique des bruits et rayonnements: modélisation et applications

Abstract

Les bruits et les rayonnements font partie intégrante de notre environnement quotidien et sont le plus souvent perçus comme une nuisance, quelle que soit l’origine. L’objectif de cet ouvrage est de dresser un panorama aussi varié que possible de la physique des différentes sources liées à ces bruits et rayonnements. Il s’adresse aux étudiants d’IUT génie biologique, option environnement, aux candidats aux concours d’enseignement, ainsi qu’aux étudiants concernés par les problématiques environnementales liées aux nuisances sonores ou électromagnétiques. Dans une première partie, sont présentés les bruits d’origine acoustique qui sont les plus familiers car directement perceptibles. Après avoir rappelé la modélisation d’une onde sonore et les conditions de sa propagation, l’analyse spectrale est introduite et appliquée à différentes sources de bruits (avions, pneumatiques, éoliennes…). Dans une seconde partie, la modélisation d’une onde électromagnétique à l’aide des équations de Maxwell est exposée. De nombreux cas de propagation dans différents milieux sont étudiés à l’aide d’exemples pris dans le quotidien (téléphones portables, LED, chauffage micro-ondes…). La troisième partie s’attache à décrire l’émission d’ondes électromagnétiques d’origine thermique. C’est par exemple le cas du Soleil qui nous apporte l’énergie nécessaire à la vie sur Terre. D’une façon plus générale, ces flux d’énergie sont un élément fondamental de l’équilibre radiatif de la Terre. La modélisation présentée permet notamment de mieux comprendre les phénomènes liés à l’effet de serre. La quatrième partie est une introduction à la radioactivité et d’une façon plus générale à la notion de rayonnements ionisants. Ces derniers sont souvent considérés comme une nuisance mais sont aussi exploités dans le domaine médical. Les différentes causes d’irradiation et leurs conséquences sont exposées.