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[Expériences]
Expérience 2: Mesure de la longueur d'onde ou de la vitesse de propagation
(célérité)
Matériel à utiliser :
un émetteur
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le récepteur
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le boîtier d'alimentation
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un oscilloscope, réf. 40097.10
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Expérience à réaliser :
La voie 1 de l'oscilloscope reçoit les signaux émis par l'émetteur ; on les prélèvera sur
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la fi che BNC située sur le boîtier d'alimentation.
La voie 2 de l'oscilloscope, elle, reçoit les signaux du récepteur que l'on prélèvera sur
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ce dernier.
Du fait qu'ils sont disposés dans des boîtiers de protection, il n'est pas possible de
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placer les deux capteurs l'un contre l'autre. On recherchera donc une coïncidence de
phase des sinusoïdes observées à l'oscilloscope à une distance de l'ordre de 3 à 4 mm
des faces avant des boîtiers. Les capteurs sont tels que leurs cristaux piézoélectriques
(parties actives) sont distants d'une longueur d'onde d'environ 1 cm.
Partant de cette position, il est possible de mettre une série de coïncidences en évidence.
–
Exemple :
En repérant 20 longueurs d'onde, on mesure une distance entre les deux capteurs de
17,9 cm.
La fréquence des ultrasons est de 40 kHz.
L'application de la formule c = λ.f conduit à une valeur de
On déduit que λ = 9 mm, ce qui est conforme avec l'ordre de grandeur cité plus haut.
Des mesures peuvent être facilement réalisées jusqu'à 30 longueurs d'onde.
c = 0,179 x 40.10
/ 20 = 358 m/s.
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