Ondes mécaniques progressives
 

I. Objectifs

• Utiliser un oscilloscope pour déterminer une célérité et une distance.
• Déterminer la célérité des ultrasons dans l’air.
• Réaliser un télémètre à ultrasons.

II. Matériel

• Deux platines de câblage et des fils de connexion.
• Un générateur basse fréquence.
• Un générateur de salves d’ultrasons.
• Un émetteur et un récepteur d’ultrasons.
• Un oscilloscope bicourbe et quatre fiches BNC.
• Un réglet et un écran blanc.
• Un pied de mécanique muni d’une noix de serrage et d’une pince trois doigts.

III. Détermination de la célérité des ultrasons

1. Manipulation

• Réaliser le montage ci-dessous: (alimenter le générateur de salves en –15V 0V +15V).

• Placer l’émetteur et le récepteur face à face, sur deux platines différentes. Les séparer d’une distance (notée d) environ égale à trente centimètres et mesurer cette distance avec précision.
• Appliquer au générateur de salves une tension en créneaux voisine de 40kHz de façon à obtenir un signal propre aux bornes de l’émetteur et du récepteur.
• Faire un schéma à l’échelle 1 de l’écran de l’oscilloscope et annoter chaque partie de chacune des courbes.
• Déterminer le retard t d’une salve d’ultrasons perçue par le récepteur.

2. Exploitation

• Donner la raison de l’existence de ce retard t.
• Déterminer la célérité des ultrasons dans l’air dans les conditions de l’expérience.
• Déterminer l’écart relatif à la valeur donnée dans les tables.

IV. Réalisation d’un télémètre à ultrasons

1. Manipulation

• Réaliser le montage ci-contre.
• Régler le dispositif de façon à obtenir des signaux propres.
• Mesurer le retard t de la salve d’ultrasons perçue par le récepteur.

2. Exploitation

• Déterminer la distance télémètre - écran.
• Mesurer cette distance à l’aide d’un réglet et comparer cette valeur à la valeur précédente.

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