6. Absorption et spectrométrie ultrasonores
Lorsqu'elles se propagent dans un milieu réel, les ondes perdent de l'énergie, ce que ne prévoit pas l'équation trop simple de d'Alembert. Les causes principales de cette dissipation sont la viscosité et la conduction thermique. La théorie classique exprime ces faits en ajoutant à l'équation des ondes un terme en ∂3u/∂x2∂t, et on obtient pour l'amortissement αn, l'expression :
Toutefois, si l'on pousse l'exploration au-delà du mégahertz, on trouve une ou plusieurs bandes d'absorption anormale, au-delà desquelles la vitesse de propagation aura également changé, passant d'une valeur c0 a une valeur c∞. On dit qu'il y a relaxation et on ajoute à l'amortissement « normal » αn un terme correctif de la forme :
B étant un coefficient de proportionnalité. Dans le cas d'une bande unique, centrée sur la fréquence fr, la constante de temps est définie par τ = c∞/2πc0fr. On considère que l'absorption anormale est due à des échanges d'énergie entre les modes de vibration, de translation et de rotation des molécules, échanges qui se produisent lorsque les molécules entrent en collision pendant une durée de l'ordre de la période de l'on […]
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