Seconde 2016-2017

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Les ondes et l'imagerie médicale

Onde

Une onde est la propagation d'une perturbation dans un milieu avec transport d'énergie mais sans transport de matière.

Longueur d'onde

La longueur d'onde est la période spatiale d'une onde, c'est-à-dire la plus petite distance séparant deux points dans le même état vibratoire. Elle se note \(\displaystyle{\lambda}\) (lambda) et son unité est le mètre (m).

Fréquence

La fréquence d'un phénomène périodique est égale au nombre de répétitions par seconde. Elle se note F et son unité est le Hertz (Hz).

Célérité (ou vitesse) d'une onde

La célérité c d'une onde est le rapport de la distance d parcourue par la perturbation par la durée \(\displaystyle{\Delta t}\) écoulée :

\(\displaystyle{c_{\left(m.s^{-1}\right)} = \dfrac{d_{\left(m\right)}}{{\Delta t_{\left(s\right)}}}}\)

Ondes Sonores Électromagnétiques (ou lumineuses)
Créées par... Une vibration mécanique dans un milieu matériel La vibration d'un champ électromagnétique
Se propagent dans le vide Non Oui
Domaine perceptible par l'Homme 20 Hz < F < 20 kHz 400 nm < \(\displaystyle{\lambda}\) < 800 nm
Célérité (ou vitesse)
  • 340 m.s−1 dans l'air
  • Augmente avec la densité du milieu.
  • \(\displaystyle{3,00 \times 10^{8}}\) m.s−1 dans le vide et dans l'air
  • Diminue avec l'indice de réfraction du milieu.

Distance entre un ensemble émetteur-récepteur d'onde et un obstacle réfléchissant

La distance d entre un ensemble émetteur-récepteur d'onde et un obstacle réfléchissant vaut :

\(\displaystyle{d = \dfrac{c \times \Delta t }{2}}\)

avec :

  • d : distance entre l'ensemble émetteur-récepteur d'ondes et l'obstacle réfléchissant, en m
  • c : vitesse de propagation de l'onde, en m.s−1
  • \(\displaystyle{\Delta t}\) : durée séparant l'émission de l'onde et la réception de l'écho, en s

Échographie

L'échographie est une technique d'imagerie médicale basée sur la différence d'intensité des échos ultrasonores réfléchis par les tissus.

Absorption

L'absorption est un phénomène par lequel une onde est atténuée lors de sa propagation dans un milieu, mise à profit avec les rayons X lors des radiographies par exemple.