Chapitre II : Les ondes au service du diagnostic médical
I. Les ondes ultrasonores
TP02 : Principe de l'échographie
L'échographie est une technique qui utilise la réflexion des ondes ultrasonores.
Lors d'une échographie, la distance d (en m) séparant la sonde de l'obstacle sur lequel se produit la réflexion est donnée par :
d=v×t 2
où v représente la vitesse de propagation des ultrasons (en m.s-1) et Δt la durée de propagation des ultrasons (en s)
II. Les ondes électromagnétiques
TP03 : Principe de la fibroscopie
• Dans un milieu homogène et transparent, les ondes électromagnétiques se propagent en ligne droite.
• Dans le vide ou dans l'air, leur vitesse est de 3,00 x 108 m.s-1.
• Dans un autre milieu, caractérisé par l'indice de réfraction n, leur vitesse est plus faible. C'est ce qui explique le phénomène de réfraction (changement de direction des ondes lorsqu'elles changent de milieu de propagation : i1 ≠ i2).
• plus l'indice du milieu (n) est grand, plus la vitesse des ondes y est faible.
ex : pour l'air : n=1 ; pour l'eau : n=1,33, pour le verre : n=1,5 n ≥ 1
• Quand un rayon lumineux arrive à la surface séparant deux milieux différents, il existe toujours un rayon réfléchi symétrique du rayon incident par rapport à la normale (i1 = ir) : c'est le phénomène de réflexion.
• Vocabulaire : (voir TP)
◦ I : point d'incidence : point d'intersection entre le rayon incident et la surface de séparation des 2 milieux.
◦ i1 : angle d'incidence (entre la normale et le rayon incident)
◦ ir : angle de réflexion (entre la normale et le rayon réfléchi)
◦ i2 : angle de réfraction (entre la normale et le rayon réfracté)
• Lorsque n1 < n 2 (cas du schéma ci-dessus), on observe que i1 > i2 et ir = i1
• Lorsque n1 > n 2, on observe que i1 < i2 et ir = i1
◦ Phénomène de réflexion totale : lorsque n1 > n2 et lorsque l'angle d'incidence est supérieur à un angle d'incidence limite, le rayon réfracté disparaît. Il n'y a plus qu'un rayon réfléchi : c'est le phénomène de réflexion totale. C'est le principe utilisé pour conduire la lumière dans une fibre optique.
ex : n1 = 1,52 n2 = 1,48 n=vitesse dans le vide
vitesse dans le milieu
