Rappel : les ultrasons
Un ultrason est une vibration de même nature que le son, mais de fréquence supérieure à la plus haute fréquence audible pour un homme, c'est à dire une fréquence supérieure à 20 000 Hz.
Les ultrasons se déplacent à des vitesses différentes dans les différents milieux traversés : dans l'air leur vitesse est de 340 m.s-1, dans elle peut atteindre 1500 m.s-1.
Les ultrasons ont besoin d'un support matériel pour se propager : ils ne se propagent pas dans le vide.
Les ultrasons sont caractérisés par leur fréquence notée \(\nu\) "nu" (ou parfois notée "f") : c'est le nombre de période existant par seconde.
L'unité de fréquence est le Hertz (Hz).
.
Méthode : l'échographie
On utilise les ultrasons pour réaliser une échographie.
L'onde ultrasonore parcours une distance égale à deux fois la distance qui sépare la sonde du fœtus pendant une durée Δt (durée d'un aller-retour, temps écoulé entre l'émission et la réception des ultrasons).
On a la relation suivante :
2 . d = v . Δt avec "v", la vitesse des ultrasons.
soit d = \(\frac{v . Δt}{2}\)
.
Complément : l'effet Doppler
Cet effet est observé lorsque l'émetteur de l'onde sonore ou ultrasonore est mobile par rapport au récepteur : la fréquence de l'onde reçue est alors différente de celle émise.
Par exemple, ce phénomène est entendu lorsqu'un camion de pompier passe à proximité. Le son parait modifié lorsque le camion est tout proche. En effet lorsque le camion se rapproche, la fréquence de l'onde reçue est plus élevée que celle émise (on va à la rencontre de l'onde), le son est donc perçu plus aigu.
Au contraire, lorsque le camion s'éloigne, la fréquence reçu est moins élevée que celle émise (on "fuit" l'onde), le son est donc perçu plus grave. L'effet est d'autant plus flagrant que le camion est rapide par rapport à la personne qui l'entend.
L'échographie Doppler est une technique d'imagerie médicale qui permet déterminer la vitesse des flux sanguins dans les veines et les artères et donc certaines anomalies cardiaques.