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Les trois types d'examen Doppler ... mesurer l'épaisseur de pièces dont on ne
peut mesurer l'épaisseur à l'aide d'un pied à coulisse (pièce courbe ou grande).
.... Deux mécanismes principaux sont reconnus pour l'enlèvement de la matière:.

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I. Présentation A. Définition du dictionnaire
Vibration similaire au son mais de fréquence beaucoup plus grande, ce
qui la rend imperceptible par l'oreille humaine. On utilise les ultrasons
comme outil de diagnostic (ex : échographie) ou comme traitement
(ultrasonothérapie). B. Définition
Le terme «ultrason » est utilisé pour définir une onde vibratoire
mécanique d'une fréquence supérieure à la fréquence limite perceptible par
l'oreille humaine. Il englobe généralement toutes les fréquences au delà de
16kHz. La limite supérieure de fréquence des ondes ultrasonores dépend
largement du générateur, elle peut aller jusqu'à quelques centaines de
Mégahertz, au delà ce sont des hypersons. Les ultrasons possèdent toutes les propriétés générales des ondes
élastiques (ondes de pression ou ondes vibratoires selon le milieu de
propagation). Ils n'ont de propriétés remarquables que par l'interaction
qu'ils peuvent avoir avec les milieux dans lesquels ils se propagent. Les ultrasons ont de nombreuses applications en physique, en chimie,
en technologie et en médecine. Les ondes ultrasonores sont utilisées depuis
longtemps pour la détection et la communication sous-marines dans les
sonars, ainsi que dans la navigation.
II. Propagation des ultrasons A. Propagation des ondes acoustiques dans un milieu isotrope Les ultrasons peuvent être produits soit mécaniquement à l'aide de
sifflets ou de sirènes actionnés par de puissants courants d'air ou de
liquides, soit électriquement à l'aide d'un transducteur électro-acoustique
qui convertit l'énergie électrique qu'on lui fournit en vibrations
mécaniques grâce aux phénomènes de piézoélectricité. Dans la plupart des applications, la source consiste essentiellement
en une surface plane oscillant autour de sa position moyenne. Le mouvement
de la source peut être assimilé à un déplacement harmonique de fréquence
définie, très semblable à celui du piston d'une machine dans son cylindre;
sauf que dans le cas de la source ultrasonore les amplitudes de déplacement
sont beaucoup plus réduites et les fréquences beaucoup plus élevées que
celles correspondantes au piston. Ainsi, il est commode de supposer que les
mouvements de la source sont sinusoïdaux. D'abord parce que les ultrasons
sont en général produits par la conversion d'oscillations
électromagnétiques sinusoïdales mono-fréquences en ondes acoustiques.
Ensuite, parce que toute onde peut être simplement analysée en composantes
de Fourier purement sinusoïdales. B. Vibrations longitudinales et transverses L'onde plane est définie, dans un milieu sans atténuation acoustique,
par le déplacement (ou élongation) [pic] de chaque particule par rapport à
sa position moyenne x (qui est aussi sa position d'équilibre dans le milieu
de propagation en l'absence d'excitation acoustique) à l'instant t. [pic] (1)
Avec : U amplitude des élongations,
V vitesse de propagation de l'onde acoustique de pulsation ?,
? = 2 ( f avec f fréquence des ultrasons.
L'équation (1) est associée à une onde acoustique progressive, se
déplaçant vers les x positifs. Pour une onde progressive se déplaçant vers
les x négatifs, il faudrait remplacer le signe « moins » de l'équation (1)
par un signe « plus ».
La longueur d'onde ?a des ultrasons est donnée par :
[pic] (2)
Avec : T = 1 / f, période des ultrasons
Le vecteur d'onde k a pour amplitude 2( / ( Ex : Dans l'eau, V = 1490 m/s, pour des fréquences de 10 MHz, lambda= 149
(m.
Dans le silice V= 5960 m/s et lambda = 12 (m à 500 MHz. Dans le cas le plus simple, des matériaux homogènes et isotropes,
l'onde acoustique se propage suivant la direction x. Tous les points
matériels du plan x = Cte, perpendiculaires à cette direction, ont même
amplitude et même phase. Ils décrivent le même mouvement exprimé par
l'équation (1), sous l'influence de l'onde acoustique. Deux situations peuvent se produire (fig. 1): . [pic]est parallèle à x : on a affaire à des ondes acoustiques
longitudinales,
. [pic]est perpendiculaire à la direction x de propagation : c'est le
cas des ondes acoustiques transverses (ou de cisaillements) qui sont
polarisées lorsque la direction de est [pic] fixe dans le temps.
[pic] figure1
A chaque type d'onde acoustique, longitudinale ou transverse, est
associé dans un milieu donné une vitesse longitudinale VL ou transverse VT.
En général VL est de l'ordre de 2*VT. Les ondes transverses ne peuvent se
propager que dans les solides, les fluides (liquides ou gaz) ne constituant
pas un support matériel pour ce type de vibrations. C. Expression des vitesses de propagation Cherchons à exprimer V en fonction des paramètres du matériau.
Considérons pour cela une tranche du milieu de repos (fig.2). Les plans A
et B sont perpendiculaires à la direction de propagation et ont comme
abscisses x et x + dx.
[pic] Figure 2 Dans le cas d'ondes longitudinales, à l'instant t, l'ébranlement amène
A en A' tel que : AA' = u Et B en B' tel que : BB'= u + (u/(x dx L'allongement relatif subi par AB est alors (u/(x . Dans les
conditions de l'acoustique linéaire, (u/(x