TP de Physique 1 : Les ultrasons

1) Découverte de l'oscilloscope :

La première partie consiste à la prise en main de l'oscilloscope Hameg HM 303-6 et notamment du réglage du zéro :

2) Le banc à ultrasons :

Il y a un banc et un émetteur ultra sonore relié à un générateur continu 0 / +15V.
ATTENTION : Ne pas oublier d'allumer le générateur grâce à l'interrupteur 0 / 1 !!!!!!!!
On peut visualiser à l'oscilloscope le signal de sortie grâce à un connecteur BNC et ajuster la fréquence grâce au potentiomètre de réglage de fréquence :

Les récepteurs ne comportent qu'une sortie BNC vers un oscilloscope :

3) Mesure d'un retard :


On place l'émetteur en mode salves courtes. On place devant l'émetteur, deux récepteurs ultra sonores que l'on décale et on visualise les signaux de sortie de ces deux récepteurs.

On observe à l'oscilloscope les salves entières et on mesure le retard entre les deux. En mesurant sur le banc la distance entre les deux récepteurs, on détermine la vitesse des ondes ultra sonores :

4) Mesure de la longueur d'ondes :

On ne place qu'un seul récepteur et on visualise à l'oscilloscope les signaux de l'émetteur et du récepteur. On place l'émetteur de telle sorte que les 2 signaux soient en phase :

Puis on recule l'émetteur jusqu'à ce que les signaux soient à nouveau en phase. On a alors décalé le récepteur d'une longueur égale à la longueur d'onde. Pour être précis, on recule le récepteur de 10 longueurs d'onde ( on divise la distance mesurée par 10 pour avoir la longueur d'onde). On mesure alors la période des signaux à l'oscilloscope pour déterminer la vitesse des ondes ultra sonores :