Chapitre 3 – Chaîne de transmission d'informations — Fiche de révision

Terminale Bac Pro | Physique-Chimie | Groupement 4

À retenir — L'essentiel

Toute transmission d'information repose sur une chaîne : modulateur → canal de transmission → démodulateur. Le canal peut être une onde électromagnétique (radio, lumière) ou mécanique (son). La fibre optique est le canal le plus performant pour les longues distances.

1. Schéma général d'une chaîne de transmission

Les 3 éléments

Modulateur (émetteur) : code l'information sur une onde porteuse
Canal de transmission : transporte l'onde porteuse (câble, air, fibre)
Démodulateur (récepteur) : extrait l'information de l'onde reçue

2. Types d'ondes utilisées

Ondes mécaniques

Nécessitent un milieu matériel
Exemples : son (air, eau, solides)
Vitesse dans l'air : 340 m/s
Applications : sonar, acoustique

Ondes électromagnétiques

Se propagent dans le vide
Vitesse dans le vide : \(c = 3 \times 10^8\) m/s
Spectre : radio, micro-ondes, IR, visible, UV, X, γ
Applications : radio, Wi-Fi, fibre optique

3. La fibre optique

Structure d'une fibre optique

Cœur : silice d'indice \(n_1\) (plus élevé) — guide la lumière
Gaine optique : silice d'indice \(n_2 < n_1\) — confine la lumière
Gaine de protection : polymère — protection mécanique

Réflexion totale interne :

La lumière est guidée par réflexion totale interne quand l'angle d'incidence \(\theta > \theta_c\).

\[ \sin\theta_c = \frac{n_2}{n_1} \]

Plus l'écart \(n_1 - n_2\) est grand, plus l'angle critique est petit → plus facile de guider la lumière.

4. Comparaison des supports de transmission

Critère	Cuivre	Wi-Fi	Fibre optique
Débit max	10 Gbit/s (Cat 6A)	~1 Gbit/s	Plusieurs Tbit/s
Distance max	100 m	Quelques centaines de m	Dizaines de km
Sensibilité EM	Sensible	Très sensible	Insensible
Coût installation	Moyen	Faible	Élevé

5. Numérisation d'un signal

Deux étapes de la numérisation

Échantillonnage : mesure de la valeur du signal à intervalles réguliers (fréquence d'échantillonnage ≥ 2 × fréquence max du signal)
Quantification : codage de chaque mesure sur \(n\) bits (2ⁿ niveaux)

Débit binaire : \(D = f_e \times n\) (bits/s)

6. Calculs utiles

Conversions :

1 octet = 8 bits
1 ko = 10³ octets, 1 Mo = 10⁶ octets, 1 Go = 10⁹ octets
1 kbit/s = 10³ bit/s, 1 Mbit/s = 10⁶ bit/s, 1 Gbit/s = 10⁹ bit/s

Temps de transfert : \[ t = \frac{\text{taille du fichier (bits)}}{\text{débit (bit/s)}} \]

7. Auto-évaluation rapide

Questions flash

Quels sont les 3 éléments d'une chaîne de transmission ?
Quel phénomène physique permet à la lumière de se propager dans une fibre optique ?
Un fichier de 100 Mo est transmis à 200 Mbit/s. Calcule le temps de transfert.
Cite deux avantages de la fibre optique sur le câble cuivre.
Les ondes Wi-Fi sont-elles des ondes mécaniques ou électromagnétiques ?