Il n'est pas facile de donner une explication simple.

Le phénomène visible de la sinusoïde immobile, qui se déplace en montant ou en descendant, est le résultat de plusieurs facteurs :

Une corde qui émet un son, vibre : elle se déforme plus ou moins en fonction de sa longueur, sa masse linéaire, sa traction et de l'impulsion qu'on lui donne. La déformation est stationnaire sur toute la longueur de la corde : la position et le nombre de ventres et de nœuds sont constants pendant toute la durée de la note. (voir figure)

ventre : déformation axiale maximale lors de la vibration
nœud : aucune déformation axiale
axiale : perpendiculaire (à la corde)

La 1^re corde n'a lorsqu'elle est pincée qu'un seul ventre et ses deux nœuds sont sur le sillet (ou une barrette de touche) et le chevalet. (voir figure)

Un film passant sur un téléviseur est composé d'une série d'images fixes défilant à la cadence de 25 images par seconde. Ces images nous semblent fluides, sans saccades. Cela est dû à ce que l'on appelle la "persistance rétinienne". Nous ne distinguons plus nettement un clignotement ou une vibration de plus de 15 fois par seconde (15 hertz).

L'alimentation d'un téléviseur PAL ou SECAM est de 50 Hz. Il se trouve que cette fréquence sert aussi à sa synchronisation verticale.

Un téléviseur possède un écran qui n'est qu'une grosse ampoule comportant un canon à électrons à son extrémité et une pellicule de matière qui émet de la lumière lorsqu'elle est frappée par ces électrons de l'autre côté (l'écran). Ce canon effectue un balayage de l'écran de GAUCHE à DROITE et de HAUT en BAS (lorsque l'on est en face de l'écran). Les photophores de l'écran ne restituent de la lumière que pendant un temps très court.

La restitution d'une image se fait en deux temps : il éclaire d'abord toutes les lignes impaires de l'image puis les lignes paires. L'image est donc balayée en 2 fois, et 25 images complètes sont restituées chaque seconde (2*25=50 Hz).

L'écran scintille donc à la fréquence de 50 hertz et se comporte comme un stroboscope : il émet des flashs lumineux à la fréquence de 50 Hz qui éclairent notre rétine. La corde, étant à contre-jour, apparaît en sombre sur la rétine dans la position où elle se trouve. (voir figure)

Le mouvement ou l'immobilité relative de la corde s'explique par la stroboscopie.

Avant tout, la définition de la période d'un phénomène physique : la période d'un phénomène physique est l'intervalle de temps qui existe entre deux manifestations du même phénomène (exemples : deux éclairs à intervalles réguliers, le passage d'une corde qui vibre à un même extremum, ...) ; elle est l'inverse de la fréquence (T=1/F). (voir figure)

Pourquoi la sinusoïde semble immobile lorsque la corde est bien réglée ?

Exemple d'un fa à 350 Hz :
La période entre deux éclairs d'écran est de 1/50 = 0.02 s
La période de la vibration de la corde est de 1/350 = 0,002857142857143 s
Le nombre de fois où la corde sera flashée est de 0.02/0,002857142857143 = 7
7 est un entier, la corde semble immobile.

Pourquoi la sinusoïde semble monter lorsque la corde est trop tendue ?

Exemple d'un fa à 355 Hz :
La période entre deux éclairs d'écran est de 1/50 = 0.02 s
La période de la vibration de la corde est de 1/355 = 0,002816901408451 s
Le nombre de fois où la corde sera flashée est de 0.02/0,002816901408451 = 7.1
7.1 n'est pas un entier, 7 < 7.1 < 7.5 la corde semble monter.

Pourquoi la sinusoïde semble descendre lorsque la corde n'est pas assez tendue ?

Exemple d'un fa à 345 Hz :
La période entre deux éclairs d'écran est de 1/50 = 0.02 s
La période de la vibration de la corde est de 1/345 = 0,002898550724638 s
Le nombre de fois où la corde sera flashée est de 0.02/0,002898550724638 = 6.9
6.9 n'est pas un entier, 6.5 < 6.9 < 7 la corde semble descendre.

François Gandolfi (Ajaccio, Corse)