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Chap P2 (livre p29) Imageriemédicale I- Les ondes et limagerie médicale :

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1 Chap P2 (livre p29) Imageriemédicale I- Les ondes et limagerie médicale :

2 Activité documentaire N°1 à coller.

3 Cours : Limagerie médicale utilise deux types dondes : --

4 Les rayons gamma pour la scintigraphie Les rayons X pour la radiographie Les ondes radio pour lIRM (Imagerie par résonance magnétique)

5 Cours : Limagerie médicale utilise deux types dondes : - les ondes électromagnétiques (Les rayons X en radiographie, les ondes radio pour lIRM et les rayons gamma en scintigraphie). La lumière visible est comprise entre 4 × Hz et 8 × Hz

6 Les ultrasons pour léchographie 2D3D

7 Cours : Limagerie médicale utilise deux types dondes : - les ondes électromagnétiques (Les rayons X pour la radiographie, les ondes radio pour lIRM et les rayons gamma pour la scintigraphie). - les ondes sonores (ultrasons pour léchographie).

8 II- Vitesse de propagation : Activité expérimentale N°2 à coller.

9 (E) (R) Δt (signal émis par E) (signal reçu par R) t2t2 t1t1

10 Ouvre le logiciel Synchronie Clique sur Paramètres, puis effectue les réglages dans : - Entrées pour EA0 et EA1- Acquis 5

11 Réticule pour avoir les coordonnées dun point Zoom avant pour sélectionner une partie de la courbe Calibrage pour la courbe en entier

12 Ouvre le fichier « US.ltp » en suivant le chemin suivant : Poste de travail / commun / travail / Physique 2011 / Nadeau / 2 nde / La santé / TP échographie / US.ltp Clique droit sur la courbe pour sélectionner : - Calibrage, pour voir les courbes en entier. - Loupe + pour voir un signal démission et un signal de réception. - Réticule, pour placer un réticule au début de lémission et un réticule au début de la réception. Lire Δt.

13 Détail du signal pendant lémission dun son. Signal démission alimentant lémetteur dultrasons. 1- Emetteur et récepteur dultrasons : U (V) t (μs) a) T = 25 μs = 25×10 -6 sf = 1/T = 1/(25×10 -6 ) = Hz b) Δt = t 2 -t 1, cest la durée du parcours des ultrasons entre E et R.

14 2- Influence de la nature de lobstacle sur la transmission et sur la réflexion des ultrasons : 3- Détermination de la vitesse du son dans lair : 4- Détermination dune distance inconnue D par transmission direct des ultrasons : 5- Détermination dune distance inconnue D par réflexion des ultrasons : D = 20 cm D = 40 cm D entre 20 cm et 40 cm

15 Simulation :

16 Mesure moderne de la vitesse de la lumière par la méthode de Fizeau.

17 Cours : - Dans lair, à température ambiante, la vitesse du son dans lair est 340 ms -1 (ou m/s). - Dans le vide (et dans lair), la vitesse des ondes électromagnétiques est : 3,00 × 10 8 ms -1 = 3,00 × 10 5 kms -1 (ou km/s). - La vitesse de propagation dune onde dépend des caractéristiques du milieu de propagation. - Une onde peut être transmise, absorbée ou réfléchie lors dun changement de milieu.

18 III- La réflexion et la réfraction : Activité expérimentale N°3 à coller. Endoscope Fibroscope Fibre optique Vidéo

19 2- Rappels du collège sur la propagation rectiligne de la lumière : œil Conclusion : Dans un milieu transparent, la lumière se propage rectilignement. Elle est modélisée avec un rayon lumineux (droite fléchée) qui part de la source de lumière (source primaire ou diffusante).

20 Lexpérience dite dArchimède : ( av. J.-C.) « Si tu poses un objet au fond dun vase et si tu léloignes jusquà ce que lobjet en question ne se voie plus, tu le verras réapparaître à cette distance dès que tu rempliras le vase deau. » 3- À la découverte de deux phénomènes optiques : la réfraction et la réflexion. Rayon incident Rayon réfléchi Rayon réfracté La normale à la surface de séparation eau air plastique Animation

21 4- Comparaison entre les fontaines lumineuses et le fibroscope : Vidéo

22 4- Comparaison entre les fontaines lumineuses et le fibroscope : Vidéo

23 Milieu transparentaireauverre Vitesse de la lumière (en m·s -1 ) 3,0 x ,2 x ,0 x Retour sur le fibroscope : - Question : Alors que la fibre optique est constituée de matériaux transparents, comment la lumière y reste-t-elle piégée ? - Quelques idées dhypothèses : - Recherche de validation :

24 Fibre en gélatine Vidéo

25 Cours : - Lorsquune onde arrive à la surface de séparation entre deux milieux transparents, de 1 vers 2, une partie peut être renvoyée dans 1 et lautre transmise dans 2. - Si v 1 < v 2, alors il y a toujours réflexion. Le rayon réfracté séloigne de la normale. Mais au-delà dun certain angle dincidence i, il ny a plus de réfraction : cest la réflexion totale. - Si v 1 > v 2, alors il y a toujours réfraction et réflexion. Le rayon réfracté se rapproche de la normale. Milieu 1 (eau) Milieu 2 (air) Milieu 2 (air) Milieu 1 (eau) Milieu 2 (eau) Milieu 1 (air) Animation r=i


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