Ondes mécaniques progressives périodiques
Parmi les applications de l'échographie, son utilisation dans l'exploration de la topographie des fonds des mers et dans la localisation des populations de poissons, qui nécessitent une connaissance de la vitesse de propagation de ces ondes dans l'eau de mer. Cet exercice vise à déterminer la vitesse de propagation des ondes ultrasonores dans l'air et dans l'eau de mer. Détermination de la vitesse de propagation des ultrasons dans l'air. 1. un émetteur E d'ultrasons est situé devant deux récepteur comme le montre la figure (1) l'émetteur émet des ondes ultrasonores périodiques sinusoïdales. ces ondes sont reçues par les récepteurs R1 et R₂. on visualise sur les voies A et B les signaux reçus respectivement par R1 et R₂. lorsque les récepteurs R1 et R₂ sont à la même distance de l'émetteur, on obtient sur l'oscilloscope la figure 2 montrant deux courbes en phase. On déplace à droite R2 jusqu'à obtenir deux courbes en phase pour la quatrième fois la distance séparant R1 et R₂ est alors d = 3,4cm. (fig. 1).
a. définir les notions suivantes : onde mécanique progressive; longueur d'onde ; milieu dispersif; diffraction. b. déterminer la fréquence des ultrasons. c. déterminer la vitesse va de propagation des ultrasons dans l'air. 2. Détermination de la fréquence de propagation de l'onde ultrasonore dans l'eau de mer. L'émetteur envoie les ultrasons précédents dans deux tubes, l'un rempli avec de l'air et l'autre rempli avec de l'eau de mer (Figure 3). Soit Dt Le retard de temps entre les ondes reçues par R₁ et R₂ et soit l la distance séparant l'émetteur E des récepteurs R, et R₂. On mesure le retard Dt pour différentes distances l . la figure 4 donne les résultats obtenus.
a. exprimer Dt en fonction de l; va et ve ( vitesse de propagation des ultrasons dans l'eau de mer).
b. déterminer la valeur de Ve.​