P2_Les Ondes Au Service De L'imagerie Médicale

Question 1

Échographie

Answer 1

L’échographie est une technique d’imagerie médicale qui utilise des ondes ultrasonores. Cette technique utilise une sonde comprenant un émetteur et un récepteur de salves d’ultrasons disposés côte à côte. Les fréquences utilisées dépendent des organes ou des tissus biologiques à sonder : 2MHz à 15MHz

Question 2

Radiographie et scanographie

Answer 2

La radiographie et la scanographie sont des techniques d’imagerie médicale qui utilisent des rayons X qui sont des ondes électromagnétiques.

Question 3

Onde

Answer 3

Sonore ou électromagnétique, une onde est une vibration ou perturbation qui se propage de proche en proche sans transport de matière mais avec transport d’énergie.

Question 4

Propagation d’une onde sonore

Answer 4

Une onde sonore a toujours besoin d’un milieu matériel (solide, liquide ou gaz) pour se propager.

Question 5

Propagation d’une onde lumineuse

Answer 5

Les ondes lumineuses, de même nature que les ondes électromagnétiques, peuvent se propager dans le vide et dans tout milieu matériel transparent (qui se laisse traverser).

Question 6

Bien souvent, une onde présente un caractère…

Answer 6

Périodique

Question 7

À quoi correspond une onde sonore ou ultrasonore dans l’air ?

Answer 7

Une onde sonore ou ultrasonore dans l’air correspond à la vibration “sur place” de tranches d’air qui se communique de proche en proche occasionnant la propagation des zones de dilatation et de compression depuis l’émetteur jusqu’au récepteur.

Question 8

Synonyme de vitesse

Answer 8

Célérité

Question 9

Relation en V, d et delta t

Answer 9

Vitesse de propagation du son et des ultrasons

Vitesse = distance parcourue / durée de parcours

Soit la F.L. :
V = d / delta t

d en m
delta t en s
V en m/s

Question 10

Valeur approchée de la célérité (ou vitesse de propagation) d’une onde sonore ou ultrasonore dans l’air, à environ 20 degrés C :

Answer 10

Vs = 340 m/s quelque soit sa fréquence

Question 11

La célérité v du son dans un milieu solide, liquide ou gazeux est telle que :

Answer 11

Vgaz < Vliquide < Vsolide

Question 12

Fréquence des ondes sonores audibles pour l’oreille humaine

Answer 12

L’oreille humaine entend les ondes sonores dont la fréquence est comprise entre 20Hz et 20kHz.

Question 13

Gamme des fréquences audibles et inaudibles pour l’oreille humaine :

Answer 13

20 Hz Sons inaudibles infrasons

20Hz-200Hz Sons graves
(audiométrie)

200Hz-2 000Hz Sons médiums
(audiométrie)

2 000Hz-20 000Hz Sons aigus
(audiométrie)

20 000Hz Sons inaudibles ultrasons
(échographie : Méga 10^6)

Question 14

Célérité de la lumière et des ondes électromagnétiques

Answer 14

c = 3,00 x 10^8 m/s

Ou c = 300 000 km/s

Question 15

Salve

Answer 15

Série d’impulsions successives

Question 16

Que se passe t-il au cours de la propagation des ultrasons dans l’air ?

Answer 16

Au cours de la propagation des ultrasons dans l’air, ceux-ci sont amortis/atténués en raison du phénomène d’absorption (l’énergie est absorbée peu à peu dans l’air).

Question 17

Interprétation de la rencontre d’une onde (ultrasonore) avec une interface séparant deux milieux

Answer 17

Lorsqu’une onde rencontre l’interface séparant deux milieux, une partie de l’Inde est transmise dans le second milieu (où elle se propage en étant peu à peu absorbée) et une partie est réfléchie dans le premier : c’est ce que l’on appelle un écho, d’où la dénomination d’échographie.

Question 18

Amplitude d’une onde (ultrasonore) rencontrant une interface séparant deux milieux

Answer 18

L’amplitude de ces ondes dépend de la distance qu’elles parcourent et des milieux rencontrés.

Question 19

Échographie : couleurs

Answer 19

• Une onde ultrasonore qui se propage dans l’air est presque totalement réfléchie lorsque elle arrive sur la peau. Sur une échographie, cela se traduit par une zone blanche.
• Si l’onde ultrasonore passe du gel échographie (ou de l’eau) dans la peau, l’onde sera presque totalement transmise (donc quasiment pas reglechie). Cela se traduit sur l’échographie par une zone noire.
• si l’onde passe dans un liquide avec des particules comme le liquide amniotique, elle sera partiellement réfléchie et la zone apparaîtra grise.

Question 20

Echographie : zone blanche

Answer 20

Sur une échographie, une zone blanche représente une onde ultrasonore qui se propage dans l’air presque totalement réfléchie.

Question 21

Echographie : zone grise

Answer 21

Une zone grise représente une onde ultrasonore qui est passé dans un liquide avec des particules comme le liquide amniotique et qui est donc partiellement réfléchie.

Question 22

Echographie : zone noire

Answer 22

Une zone noire représente une onde ultrasonore qui passe du gel échographique dans la peau, l’onde sera presque totalement transmise et donc quasiment pas réfléchie.

Question 23

Phénomène d’absorption

Answer 23

L’énergie est peu à peu absorbée dans l’air.

Question 24

Écho

Answer 24

Propagation d’une onde sonore rencontrant l’interface séparant deux milieux qui est réfléchie dans le premier milieu lorsqu’elle rencontre l’interface.

Question 25

Domaine de fréquence des ondes ultraviolettes

Answer 25

F violet = 750 THz

Question 26

Domaine de fréquence des ondes infrarouges

Answer 26

F rouge = 385 THz

Question 27

1 THz en Hz

Answer 27

1 THz = 1 x 10^12 Hz

Question 28

1 MHz en Hz

Answer 28

1 MHz = 1 x 10^6 Hz

Question 29

Trajet suivi par la lumière dans la fibre optique

Answer 29

La lumière reste piégée dans le cœur de la fibre optique alors que le cœur et la gaine sont des milieux transparents.
Dans la fibre optique, la lumière est guidée par une succession de réflexions totales sans perte d’intensité lumineuse.

Question 30

Rayon lumineux atteignant la surface séparant deux milieux transparents

Answer 30

Quand un rayon lumineux atteint la surface séparant deux milieux transparents et qu’il ne peut pas être réfracté (=transmis), il subit une réflexion totale.

Question 31

Rayon réfracté

Answer 31

Rayon lumineux transmis dévié (bien visible)

Question 32

Rayon réfléchi

Answer 32

Rayon lumineux renvoyé dans l’air (moins visible)

Question 33

Synonyme de réfracté

Answer 33

Transmis

Question 34

Angle d’incidence limite

Answer 34

La valeur limite de l’angle d’incidence (noté i limite) est la valeur de l’angle à partir de laquelle est observé la disparition du rayon réfracté

Question 35

Propagation de la lumière

Answer 35

La lumière reste confinée dans le matériau où elle est la plus lente.

Question 36

Fibre optique

Answer 36

La fibre optique est un fin tuyau constitué d’un coeur enveloppé d’une gaine. On choisit les matériaux homogènes et transparents de façon à ce que la lumière dans le coeur soit plus lente que dans la gaine pour pouvoir la confiner dans le coeur.

Question 37

Quand la réflexion totale se produit-elle ?

Answer 37

• Quand la célérité de la lumière (v1) dans le milieu n°1 où elle elle se trouve est inférieur à la célérité de la lumière (v2) dans le milieu n°2 qu’elle rencontre (autrement quand l’indice de réfraction du milieu 1 (n1) est supérieur à celui du milieu 2 rencontré (n2)).
  ET
• Quand l’angle d’incidence i1 est supérieur à l’angle d’incidence limite i limite.

Question 38

Dioptre

Answer 38

Surface de séparation des deux milieux transparents.

Question 39

Rayon incident

Answer 39

Celui qui arrive sur le dioptre au point d’incidence I.

Question 40

Normale

Answer 40

La droite perpendiculaire au dioptre plan par rapport à laquelle on repère les angles.

Question 41

Première loi de Descartes relative à la réflexion

Answer 41

Le rayon incident, le rayon réfléchi et la normale appartiennent à un même plan.

Question 42

Deuxième loi de Descartes relative à la réflexion

Answer 42

Aux incertitudes de mesure près (+- 2 degrés) l’angle incident est égal à l’angle de réflexion.

Question 43

1 nHz en Hz

Answer 43

1 nHz = 10^-9 Hz

Question 44

1 micro Hz en Hz

Answer 44

1 micro Hz = 10^-6 Hz