Les ondes peuvent être réfléchies, réfractées, transmises ou absorbées à une limite. La réfraction se produit parce qu’une onde change de vitesse en entrant dans un autre milieu ; si elle arrive en biais, elle change de direction. La lumière ralentit en entrant dans le verre et se rapproche de la normale ; en sortant, elle accélère et s’en éloigne. Chaque couleur est réfractée un peu différemment, c’est pourquoi un prisme étale la lumière blanche en spectre.
Les ondes sonores sont longitudinales ; l’oreille humaine entend d’environ 20 Hz à 20 kHz. Les ultrasons (au-dessus de 20 kHz) sont en partie réfléchis aux limites entre les tissus, donc le temps des échos permet de construire une image pour les échographies et de repérer des défauts dans les métaux. Les ondes sismiques P sont longitudinales et traversent solides et liquides ; les ondes S sont transversales et ne traversent pas les liquides. La zone d’ombre des ondes S prouve que le noyau externe de la Terre est liquide.
Exemple corrigé
Une impulsion ultrasonore revient d’une limite après 0.0002 s. Sa vitesse dans les tissus est de 1500 m/s. Quelle est la profondeur de la limite ?
- Distance = vitesse × temps = 1500 × 0.0002 = 0.3 m.
- C’est l’aller-retour.
Réponse:Profondeur = 0.15 m (15 cm).
Mots clés
- réfraction
- changement de direction dû à un changement de vitesse
- normale
- droite à 90° d’une limite
- ultrasons
- son au-dessus de 20 kHz
- ondes P et ondes S
- ondes sismiques longitudinales et transversales
De nouvelles questions à chaque fois.
Référencé aux NGSS: HS-PS4-1