Détermination de la célérité des ondes
ultrasonores dans différents matériaux
1. But
Calculer la célérité des ondes ultrasonores dans de la mousse synthétique et dans du polystyrène
après avoir déterminé l'indice de réfraction (pour des ondes ultrasonores) de ces deux matériaux par
rapport à l'air, à une température donnée.
2. Théorie
La célérité v des ondes ultrasonores dans l'air est donnée par la relation:
e
v =
Dt
où: e: épaisseur d'une couche d'air (m)
Dt: durée de la traversée de la couche d'air (s)
La célérité v' des ondes ultrasonores dans un matériau différent de l'air mais de même épaisseur e
s'écrit:
e
v' =
Dt + aT
où: aT: période des ultrasons (s)
aT: retard pris par les ultrasons lors de la traversée du matériau (s)
Mais:
l = vT
où: l: longueur d'onde dans l'air (m)
En tenant compte de (1) et de (3), (2) devient:
v' =
e
+ a
v
ev
v' =
e + al
Manipulation 8
e
l
v
v
=
l
1 + a
e
33
(1)
(2)
(3)
(4)