tpe ultrason

« Introduction : A la différence de la lumière qui est une onde électromagnétique, le son, lui, est une onde mécanique ceci lui interdit toute propagation dans le vide du fait de sa nécessité à avoir un support matériel de propagation.

Le son se décompose en différentes gammes dont les fréquences et les caractéristiques sont différentes.

Lors de ce TPE, nous nous intéresserons à la gamme des sons situés entre 20kHz et 1Ghz, ou plus communément appelée les ultrasons.

Les ultrasons possèdent toutes les propriétés générales des ondes élastiques (Ondes de pression ou ondes vibratoires selon le milieu de propagation).

Ils n'ont de propriétés remarquables que par l'interaction qu'ils peuvent avoir avec les milieux dans lesquels ils se propagent. 1) Un peu d’histoire En 1883, le physiologiste anglais Francis Galton invente un « sifflet à ultrasons ».

En soufflant dans ce sifflet, l’homme ne perçoit rien alors que les chiens réagissent.

Mais c’est surtout la découverte en 1880, de la piézo-électricité, par les frères Pierre et Jacques Curie , qui a permis après 1883, de produire facilement des ultrasons et de les utiliser. Les premières études des ultrasons n’étaient pas destinées aux humains.

Ainsi ils étaient plutôt utilisés durant la première guerre mondiale pour par exemple détecter les sous-marins.

En 1918, Langevin l’utilise pour mesurer la profondeur et détecter la présence d’icebergs avec les sonars qui commencent à se répandre à partir de 1920 et qui sont les premiers appareils à ultrasons Mais c’est seulement à partir de 1970, qu’on utilise les ultrasons dans la médecine.

En effet Wild et Reid s’en servent pour faire les premières images de coupes échographiques. L’onde ultrasonore possède les mêmes propriétés physiques que l’onde sonore. - Les ultrasons se propagent à une vitesse qui est fonction de la nature du milieu (indépendamment de la fréquence de l’onde) 2) Les caractéristiques ultrasonores Un ultrason (de même qu’un son) est une onde mécanique longitudinale qui nécessite un support matériel de propagation (milieu solide, liquide ou gazeux).

Il se propage par changement de pression dans le milieu où il circule.

Ces variations de pression entre les différentes particules du milieu qui sont à l’origine du mouvement ondulatoire.

Ces vibrations sont produites dans la matière à une fréquence supérieure à 20 000 Hz. Les ultrasons se déplacent à des vitesses différentes dans les différents milieux traversés.

L’onde ultra sonore possède les mêmes propriétés physiques que l’onde sonore. - Les ultrasons se propagent à une vitesse qui est fonction de la nature du milieu (indépendamment de la fréquence de l’onde) Principe de réflexion De mêmes que certaines autres ondes, à chaque fois qu’un ultrason rencontre une interface , une partie de l’onde incidente est transmise (traversant l’interface) tandis que l’autre partie est réfléchie. Les caractéristiques de cette réflexion sont propres à l’impédance (ou densité) du milieu traversé. Ce principe de réflexion est beaucoup utilisé dans les différentes applications des ultrasons, et notamment dans l’acquisition des images.. »