Phénomènes physiques des ultrasons

​​​​​​Les ondes sont la propagation d’une perturbation. Il n’y a pas de déplacement de matière lors de la propagation d’une onde, cependant il existe un déplacement d’énergie.  Une perturbation est la variation des propriétés d’un milieu pour une durée temporelle.
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document: schéma de la propagation d’une onde mécanique et de ses compressions et dilatations

Document: Schéma d'une onde avec son amplitude et sa longueur d'onde

• La longueur d'onde notée λ est la distance parcourue par une onde en une période. Elle s'exprime souvent en nanomètres (nm).
  
• La vitesse notée V ou c change en fonction des différents milieux traversés.
  

​Il existe deux types d’ondes:

• Les ondes électromagnétiques peuvent se propager dans le vide et dans des matériaux. Ces types d’ondes ont la capacité de transporter des informations. (ex: les ondes lumineuses, les ondes radios, les rayons infrarouges…) 
  
• ​Les ondes mécaniques ont besoin d’un support matériel pour leur propagation. Elles se déplacent de proche en proche.

​Les ondes sonores font parties des ondes mécaniques. La science qui étudie ces ondes s’appelle l’acoustique. Parmi les ondes sonores il existe trois types d’ondes: les infrasons, les sons audibles et les ultrasons.
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Présentation des ultrasons et des ondes

Document: Schéma d'une onde avec l'amplitude, la période et la fréquence

• L'amplitude est l'intensité maximale atteinte.  Elle est notée A.

• La période correspond à la plus petite distance avant que ce phénomène ne se répète. Elle est notée T et son unité est la seconde
  

• La fréquence correspond au nombre de phénomènes par seconde. Son unité est le Hertz (Hz) et se calcule par f=1/T
  

Perturbation:

Le milieu dans lequel une onde mécanique se propage subit des perturbations dans le temps et dans l'espace. Cette perturbation peut-être modélisée par une fonction à deux variables.

• t représentant le temps
• x représentant l'espace (le sens de déplacement de l'onde)
  

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a = a(t,x) = amax sin 2π(t/T - x/ λ)

• a représente la perturbation à un instant donné t et à un endroit donné x
  
• T la période
  
• λ la longueur d'onde
  

La perturbation présente une double périodicité en fonction du temps (de période T) et en fonction de l'espace (de période λ). 

Plusieurs caractéristiques définissent un phénomène physique périodique (une onde) . Ces caractéristiques vont définir ces propriétés: