Fiche de révision : Les ondes sonores et électromagnétiques : applications médicales

Caractéristiques des ondes

• Une onde est un phénomène de propagation d’une perturbation sans déplacement de matière.
• L’onde étudiée peut être périodique ou non. La perturbation qui en résulte peut être longitudinale ou verticale. $$c=\dfrac{d}{\Delta t}$$
• Si l’onde est périodique, donc qu’elle consiste en la répétition cyclique d’un motif élémentaire, on peut la caractériser grâce à d’autres facteurs : $$c=\dfrac{\lambda}{T}\ \text{et} \ \lambda=cT$$ $$T=\dfrac{1}{f}\ \text{et} \ f=\dfrac{1}{T}$$ $$c=\lambda f$$

Les différents types d'ondes

• Une onde mécanique est une onde qui nécessite un milieu matériel pour se propager. Le son en est une, sa célérité dans l’air est de $340\ \text{m}\cdot\text{s}^{-1}$.
• Entre 20 Hz et 20 kHz une onde sonore est dite audible, on l’appellera simplement un son.
• Au-delà de 20 kHz on rentre dans le domaine des ultrasons.
• En-dessous de 20 Hz on rentre dans le domaine des infrasons.
• Une onde électromagnétique est la perturbation d’un champ électrique et magnétique qui se propage à $3,00\times108\ \text{m}\cdot\text{s}^{-1}$ dans le vide.
• La réflexion décrit le phénomène de retour d’une onde vers son milieu d’origine.
• La diffusion décrit dans quelle mesure une onde peut traverser partiellement un milieu non-transparent.

Applications médicales

• L’échographie est un outil de diagnostic qui utilise les ultrasons pour visualiser une partie du corps. La distance $d$ d’une structure par rapport à l’émetteur se retrouve grâce à la relation $d=\dfrac{c\times t}{2}$
• La radiographie fait appel aux rayons X ($\lambda$ est compris entre 10^-12 et 10^-10 m).
• Un émetteur bombarde le corps à explorer et on récupère les rayons X qui diffusent à travers les structures à l’aide d’un écran situé du côté opposé à l’émetteur.