TP n° 3

Comment sont reliées la longueur d'onde, la vitesse et la fréquence ? A l'aide des documents fournis, et des activités expérimentales proposées, rédiger une réponse argumentée à la question posée.

Partie I / Mesure de la période temporelle d'une onde ultrasonore

Protocole expérimental n°1 :

Pour mesurer la période temporelle d'une onde ultrasonore on effectue le montage suivant : On branche un émetteur à un générateur ainsi qu'un récepteur à un oscilloscope.
On mesure plusieurs valeurs de T (période) puis nous faisons une moyenne de T.

1) A l'aide du montage réalisé nous pouvons comparer qualitativement les deux signaux ; c'est à dire comparer la forme, la période et l'amplitude de ces signaux. Tout d'abord on remarque que les deux signaux sont tous les deux des signaux sinusoïdales et périodiques, le signal reçu a la même période que le signal émis mais il est plus ou moins déphasé selon sa position. De plus, on remarque que si on fait varier la distance entre l'émetteur et le récepteur l'amplitude change. On peut donc en conclure que plus la distance entre ces derniers augmente plus l'amplitude diminue. Ainsi, le signal dépend de la position du récepteur.

2) L'onde ultrasonore est dite périodique car la perturbation se reproduit à elle même à intervalles de temps réguliers. De plus, elle est progressive car elle se déplace de l’émetteur vers le récepteur.

3) Résultats éxpérimentaux :

a- Pour déterminer la période temporelle des signaux émis et reçus, on calcule plusieurs valeurs de T puis nous faisons une moyenne de T. Ensuite on établie la moyenne général de T avec les valeurs de période de chaque groupe. Ainsi nous diminuons l'incertitude et augmentons la précison de la valeur de T.

T1 T2 T3 Moyenne Groupe 1 24,8
25,2
25,2
25,1
Autres groupes

25,5

b- U(T) =

c- D'aprés la question précédente on en déduit l'incertitude U(f).