corrigé

Chapitre 12: les ondes au service du médical
DS n° 6 19/03/2013 I. Mesure sur un E.C.G. normal (/9) Voici l'enregistrement d'un électrocardiogramme. La vitesse de déroulement
du papier vaut : v = 25 mm/s 1) L'organe du corps humain concerné par cet examen est la tète 2) Les signaux enregistrés sont d'origine électrique car il s'agit d'un
électrocardiogramme. 3) d = 5 mm = v. [pic]= 25x0,2 = 5 mm 4) Vidéo: définition de la période T
La période d'un phénomène en physique est l'intervalle de temps minimale
séparant 2 phénomènes identiques. 5) Tracer une période du signal sur le schéma et déterminer sa valeur.
[pic]
T = 5,6x0,2= 1,1 s
6) vidéo: définition de la fréquence f
La fréquence d'un phénomène périodique est égale à l'inverse de sa période
T:
f = 1/T. 7) Fréquence fdes signaux périodiques:
f = 1/T = 1/1,1 = 0,91 Hz 8) Fréquence cardiaque en battements par minute:
f' = 60xf = 55 battements / minute II. Principe de l'échographie 1) Quel est le rôle de la sonde dans l'échographe?
La sonde envoie des ondes ultrasonores et reçoit les échos de celles ci sur
les tissus.
2) Comment l'onde est-elle produite par la sonde?
L'onde est produite par une céramique piézoélectrique
3) Combien de transducteurs ultrasonores peuvent contenir actuellement les
sondes échographiques?
Actuellement les sondes ont plus de 12 000 éléments piézoélectriques
4) Expliquer le terme transducteur ultrasonore: une céramique
piézoélectrique convertit les vibrations électriques en vibrations
ultrasonores et inversement!
5) Quels sont 'les avantage et l' inconvénient d'augmenter la fréquence des
ultrasons? : augmenter la fréquence permet d'avoir un signal plus précis
(et donc une image plus fine) mais l'ultrason est alors rapidement amorti
dans l'organisme examiné et ne permet plus d'examiner les structures
profondes.
6) Sachant que la célérité des ondes ultrasonores dans le corps humain est
v = 1,5x103 m/s, calculer la longueur d'onde [pic](m) des ultrasons de
fréquence f = 7,0 MHz employées pour les petites structures.
[pic]
7)Pourquoi applique-t-on un gel entre la sonde et la peau ? Le gel permet
d'améliorer le contact entre la sonde et la peau.
[pic]8) Lors d'une échographie la sonde émet des salves ultrasonores de
courte durée. La même sonde enregistre les échos renvoyés par les surfaces
de séparation des différents milieux. Sur le graphe ci dessous 1 division
correspond à une durée [pic]
[pic]
a) Durée ?t séparant les réceptions de B et de C.
?t =
b) Distance parcourue par les ondes ultrasonores pendant cette durée ?t:
2.L
c) Quelle relation lie la vitesse de propagation v, la distance parcourue
L et la durée de parcours ?t ?
v = 2.L/ ?t
d) Dimension L du corps à explorer, sachant que v = 1,5.103 m.s-1:
[pic] ----------------------- d = 5 mm