i
i
i
i
i
i
i
i
4.2. Impédance acoustique caractéristique (ou itérative).
Réflexion, transmission (incidence normale)
L’ impédance caractéristique Z c est égale au rapport
p
S 0 u
pour une onde progressive.
D’après ce qui précède, on a donc :
Z c =
r 0 c
S 0
(39)
Lors du passage d’un tuyau dans un autre, les conditions aux limites sont : la continuité
des surpressions et celle des débits volumiques.
On en déduit les coefficients R et T de réflexion et de transmission en puissance :
R =
Z 1 − Z 2
Z 1 1 Z 2
2
(40)
T =
4Z 1 Z 2
(Z 1 1 Z 2 ) 2
(41)
R 1 T = 1
(42)
(Z 1 et Z 2 sont les impédances caractéristiques des 2 tuyaux).
(40) et (41) sont à comparer à (26) et (27). En fait, il s’agit de la même chose. Se souvenir
de la relation entre l’indice de réfraction n et l’impédance Z (Z =
(m 0 /e) = Z 0 /n) et
réécrire (26) et (27) en termes d’impédances.
4.3. Ultrasons
On nomme ainsi les ondes acoustiques de fréquence f supérieure à 20 kHz. Leur faible
longueur d’onde permet d’en faire des faisceaux fins très directifs (la notion de rayon
prend de plus en plus de sens au fur et à mesure que l diminue, les effets de diffraction
devenant négligeables).
Exemple de générateur d’ultrasons : la cellule piézoélectrique dont l’élément de base est une
lame de quartz qui, placée dans un champ électrique rapidement variable, effectue des
oscillations mécaniques forcées, engendrant des vibrations longitudinales (acoustiques)
de fréquence élevée. L’effet piézoélectrique étant réversible, une cellule piézoélectrique
peut aussi bien jouer le rôle de récepteur d’ultrasons.
Exemples d’utilisation des ultrasons : échographie, sondage sous-marin (SONAR), détection des défauts internes dans un solide, ...
➜ Voir exercices 10 à 13
5. ONDES
399
i
i
i
i
i
i
i
4.2. Impédance acoustique caractéristique (ou itérative).
Réflexion, transmission (incidence normale)
L’ impédance caractéristique Z c est égale au rapport
p
S 0 u
pour une onde progressive.
D’après ce qui précède, on a donc :
Z c =
r 0 c
S 0
(39)
Lors du passage d’un tuyau dans un autre, les conditions aux limites sont : la continuité
des surpressions et celle des débits volumiques.
On en déduit les coefficients R et T de réflexion et de transmission en puissance :
R =
Z 1 − Z 2
Z 1 1 Z 2
2
(40)
T =
4Z 1 Z 2
(Z 1 1 Z 2 ) 2
(41)
R 1 T = 1
(42)
(Z 1 et Z 2 sont les impédances caractéristiques des 2 tuyaux).
(40) et (41) sont à comparer à (26) et (27). En fait, il s’agit de la même chose. Se souvenir
de la relation entre l’indice de réfraction n et l’impédance Z (Z =
(m 0 /e) = Z 0 /n) et
réécrire (26) et (27) en termes d’impédances.
4.3. Ultrasons
On nomme ainsi les ondes acoustiques de fréquence f supérieure à 20 kHz. Leur faible
longueur d’onde permet d’en faire des faisceaux fins très directifs (la notion de rayon
prend de plus en plus de sens au fur et à mesure que l diminue, les effets de diffraction
devenant négligeables).
Exemple de générateur d’ultrasons : la cellule piézoélectrique dont l’élément de base est une
lame de quartz qui, placée dans un champ électrique rapidement variable, effectue des
oscillations mécaniques forcées, engendrant des vibrations longitudinales (acoustiques)
de fréquence élevée. L’effet piézoélectrique étant réversible, une cellule piézoélectrique
peut aussi bien jouer le rôle de récepteur d’ultrasons.
Exemples d’utilisation des ultrasons : échographie, sondage sous-marin (SONAR), détection des défauts internes dans un solide, ...
➜ Voir exercices 10 à 13
5. ONDES
399