Congrès national des Professeurs de Physique et de Chimie du 27 au 30 octobre 2008 à Rouen
Phenomenes atypiques de propagation d’ondes ultrasonores
Bruno MORVAN
Maître de Conférences, Université du Havre
Dans un premier temps la propagation des ondes ultrasonores dans un milieu élastique sera présentée. Nous verrons que le caractère dispersif des ondes peut être lié au milieu de propagation mais aussi à la structure dans laquelle se propage l’onde. Une plaque plane infinie est un exemple de structure dispersive dans laquelle peuvent se propager des ondes guidées ultrasonores. Ces ondes ont une vitesse de phase qui dépend alors de la fréquence. L’étude de ces courbes de dispersion fait apparaître des cas singuliers comme par exemple des ondes pour lesquelles la vitesse de groupe est nulle alors que la vitesse de phase ne l’est pas. Dans un second temps nous verrons qu’on peut également modifier ces courbes de dispersion en introduisant une périodicité au guide d’onde (réseau de trous, variation périodique des propriétés mécaniques du matériau, …). On obtient alors un cristal phononique. Il apparaît des bandes de fréquence pour lesquelles la propagation d’onde devient interdite. Ceci peut être utilisé pour réaliser du filtrage fréquentiel très sélectif. La périodicité du milieu de propagation provoque également des repliements de courbes de dispersion et donc des inversions de pentes. Ce phénomène rend possible la réfraction négative !