Infrasons et ultrasons : définitions, domaines et applications (sonar, échographie)
3ème · Physique-Chimie 3ème
À retenir
• Définitions des ondes acoustiques non audibles par l'homme : - INFRASONS (f 20\,000 Hz) : ondes de très haute fréquence exploitées dans la nature pour l'écholocalisation (chauves-souris, dauphins). • Applications technologiques majeures des ultrasons : 1. L'échographie médicale : émission d'ultrasons qui se réfléchissent différemment sur les parois des tissus et organes. L'analyse des échos reconstruit une image de l'intérieur du corps. C'est un examen sans danger connu aux intensités utilisées, car les ultrasons sont des ondes mécaniques (non ionisantes, contrairement aux rayons X). 2. Le sonar de marine : émission d'impulsions ultrasonores sous l'eau pour mesurer la profondeur des fonds marins ou repérer des bancs de poissons et sous-marins par calcul d'écho : d = v t/2 3. Les capteurs de recul des voitures (souvent appelés « radars de recul ») et le contrôle non destructif des soudures dans l'industrie.
Le cours
Infrasons et ultrasons : définitions, domaines et applications (sonar, échographie) • Définitions des ondes acoustiques non audibles par l'homme : - INFRASONS (f 20\,000 Hz) : ondes de très haute fréquence exploitées dans la nature pour l'écholocalisation (chauves-souris, dauphins). • Applications technologiques majeures des ultrasons : 1. L'échographie médicale : émission d'ultrasons qui se réfléchissent différemment sur les parois des tissus et organes. L'analyse des échos reconstruit une image de l'intérieur du corps. C'est un examen sans danger connu aux intensités utilisées, car les ultrasons sont des ondes mécaniques (non ionisantes, contrairement aux rayons X). 2. Le sonar de marine : émission d'impulsions ultrasonores sous l'eau pour mesurer la profondeur des fonds marins ou repérer des bancs de poissons et sous-marins par calcul d'écho : d = v t/2 3. Les capteurs de recul des voitures (souvent appelés « radars de recul ») et le contrôle non destructif des soudures dans l'industrie. Astuce et méthode clé N'oublie jamais de diviser par 2 dans les calculs de sonar ou de télémétrie par écho : le temps mesuré t correspond à l'aller ET au retour de l'onde ! Piège classique à éviter Ne confonds pas échographie (utilise des ultrasons mécaniques sans danger) et radiographie (utilise des rayons X électromagnétiques ionisants dangereux à forte dose).
Dans ce chapitre
- Propagation rectiligne de la lumière et vitesse de 300 000 km/s de 4ème
- Vitesse du son dans l'air (340 m/s) et différence avec la lumière de 4ème
- Relation fondamentale de cinématique d = v x t de 4ème
- Nature et caractéristiques des signaux sonores : vibrations mécaniques et milieu matériel
- Hauteur d'un son et fréquence (sons graves, médiums, aigus)
- Domaine des fréquences audibles par l'oreille humaine : de 20 Hz à 20 000 Hz
- Infrasons et ultrasons : définitions, domaines et applications (sonar, échographie)
- Niveau sonore en décibels (dB), échelle des niveaux sonores et seuil de danger
- Signaux lumineux et ondes électromagnétiques : propagation sans support matériel
- Spectre de la lumière visible et au-delà : infrarouges (IR) et ultraviolets (UV)
- Transmission d'informations par signaux : fibre optique, ondes radio et satellites
- L'année-lumière (al) : définition comme unité de distance astronomique et calcul en km
- Regarder loin, c'est regarder dans le passé : temps de trajet de la lumière cosmique
- Bilan : Synthèse et méthode sur les signaux sonores, lumineux et les échelles de l'Univers