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I. Observation du signal reçu par un récepteur d'ultrasons

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Academic year: 2022

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TPP : Ondes ultrasonores - Application à l'échographie

Auto-évaluation Évaluation professeur ANA 1

VAL

But du TP : Étudier la propagation des ultrasons et utiliser leur réexion sur un obstacle pour déterminer la distance à laquelle se situe l'obstacle (principe du sonar et de l'échographie).

I. Observation du signal reçu par un récepteur d'ultrasons

Le montage est déjà préparé (câblé et préréglé), attention il ne faut pas le modier.

Il comprend une source de tension continue reliée au générateur de salves de l'émetteur ultrasonore.

L'émetteur est connecté à la voie 1 de l'oscilloscope de manière à visualiser sur l'écran la tension appliquée aux bornes de cet émetteur. Le récepteur est connecté à la voie 2.

I Positionner l'émetteur et le récepteur face à face et représenter les signaux obtenus sur l'écran 1.

1. Décrire les signaux obtenus en repérant celui de l'émetteur et celui du récepteur.

I Reculer le récepteur à 5 cm de l'émetteur, représenter les nouveaux signaux obtenus sur l'écran 2.

2. Décrire les nouveaux signaux obtenus. Cela était-il prévisible ?

I Placer un morceau de polystyrène entre l'émetteur et le récepteur en guise d'obstacle, représenter les signaux obtenus sur l'écran 3.

3. Décrire les signaux obtenus.

4. Expliquer le phénomène observé.

I Changer l'obstacle par la plaque de métal, faire une nouvelle acquisition, représenter les signaux obtenus sur l'écran 4.

5. Décrire les signaux obtenus. Proposer une hypothèse pour expliquer ces observations.

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II. Réexion sur diérents matériaux (assimilables au corps humain)

I Placez-vous dans la situation du schéma ci-dessous.

I Placer la plaque de métal (surface rééchissante) à 10 cm devant l'ensemble émetteur-récepteur.

10cm voie 1

voie 2

aller retour

obsta cl e

émet teu réc r

epteur

1. Décrire les signaux obtenus.

2. Quel nom donne-t-on à ce phénomène ?

I Changer le matériau servant d'obstacle : mouchoir, polystyrène, mousse, carton, la paume de la main, du textile.

3. Classer les matériaux en deux catégories que vous dénirez.

III. Investigation sur l'échographie

1. L'échographie (inventée au début des années 1970)

L'échographie obstétricale étudie le développement du f÷tus, le placenta et le cordon an de surveiller le bon déroulement de la grossesse, de dépister une éventuelle malformation (pouvant révéler une trisomie 21 par exemple), des anomalies morphologiques du f÷tus, de déterminer le nombre de f÷tus, de dater le début exact de la grossesse (à trois jours près).

L'échographie utilise les ultra-sons de haute fréquence (de 1,5 MHz à 18 MHz) alors que les ultrasons utilisés dans le T.P ont une fréquence beaucoup plus basse (40 kHz).

Son principe consiste à visualiser en temps réel et en mouvement le f÷tus. Une sonde (comme un stylo) émettant des ultrasons est appliquée sur le ventre. L'onde se propage dans les tissus et est renvoyée par le f÷tus sous forme d'un écho. Ce signal est analysé par un système informatique puissant qui retransmet en direct une image.

L'appareil d'échographie se compose de quatre éléments principaux :

La sonde qui émet les ultrasons et recueille le signal après son passage à travers les tissus. Elle est reliée à l'appareil par un câble.

L'écran vidéo sur lequel les images sont visionnées.

Le système informatique.

Le panneau de commande.

L'échographie est indolore et sans danger on peut donc la répéter. (sources : extraits du site Doctissimo)

2. Simulation d'une échographie

Une des surfaces de la boîte est constituée d'un textile.

Il y a un L à l'intérieur de la boîte. Faire glisser l'ensemble E/R sur cette surface. Grâce aux ultrasons, on peut distinguer ce L.

Le but est de trouver comment ce L est positionné à l'intérieur de la boite Comparaison avec l'échographie d'un bébé : relier chaque élément.

• Mousse • Liquide amniotique

• Air • Os du bébé

• Carton • Organes du bébé

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