OBSTACLE (en science Physique)

-obstacle (en Physique)

Un obstacle est un objet situé sur le cheminement d'une onde ou d'un mobile

Le heurt modifie les paramètres de l'un comme de l'autre. 

ABSORPTION

L'absorption est l'énergie conservée par un corps-obstacle, heurté par une onde ou un mobile

DÉFLEXION

Une déflexion est la conséquence géométrique (déviation ou déformation) causée par un obstacle à un évènement matériel extérieur.

Par exemple: un faisceau de molécules d’air (filet d’air) rencontrant un obstacle (plus ou moins aérodynamique), fait apparaître une force (de déflexion)

DÉPRESSION

Si un obstacle de forme régulière est inséré sur le trajet d’un vent, la pression diminue derrière selon la loi p= p- K.v²

avec ps(Pa)= pression derrière le sillage de l’obstacle

pa(Pa)= pression ambiante, à quelque distance

K(kg-m-3)= coefficient dimensionnel, dépendant de la forme de l’obstacle

DIFFRACTION

Le heurt d'une onde sur un objet qui ne lui est pas totalement transparent cause une réémission (à partir d’un point de l'objet choqué) sous forme d’une nouvelle onde élémentaire, qui cause interférence avec l’onde primitive.Cette réémission implique soit de la réflexion, soit de la réfraction. En fait les ondes heurtent l'obstacle en le contournant

La diffraction est valable pour les neutrons, les électrons, les rayons X, le son, les vagues....

Souvent les obstacles sont des ouvertures étroites (diaphragmes).

DIFFUSION

Pour un obstacle microscopique, par exemple en optique, on constate une diffusion, conséquence de la diffraction

Pour un obstacle macroscopique, la diffusion existe quand la longueur d’onde est petite, mais cependant non négligeable par rapport aux dimensions géométriques de l’environnement (celles du faisceau, ou des obstacles, ou des distances entre objets...)

EFFET DE PEAU ET PÉNÉTRATION

Ces termes sont utilisés pour exprimer la distance maximale de pénétration des photons (champ électromagnétique) dans un matériau heurté.On a lp = 1 / Jb

avec lp(m)= profondeur limite de l’effet de peau (dite "pénétration »)

Jb(m-1)= coefficient d’atténuation linéique, qui vaut lui-même 2f.n* / c

f(Hz) est la fréquence, n*(nombre) est l’indice de réfraction et c(m/s) est la vitesse de la lumière dans le vide

Exemple: pour une lumière de longueur d'onde verte, la pénétration de ~ 10-8 m dans l'aluminium

ÉMISSION de PHOTONS (effet Tchérenkov)

Quand une particule entre dans un corps, il peut y avoir émission de photons.Si la vitesse d'entrée v de la particule est supérieure à la vitesse vsdu photon dans le milieu où elle rentre, il se crée une surface cônique lumineuse (similaire à celle d'une onde de choc) C'est l'effet Tcherenkov   nαé.Z².l.(1 / l1- 1 / l2).sin²θ  

avec nT= nombre de photons émis par un atome de nombre atomique Z 

l1et l2(m)= longueurs d'ondes limites

l(m)= longueur de la trajectoire de la particule

αé(nombre)= constante de couplage d'électromagnétisme

θ(rad)= angle plan d'incidence (angle au sommet) de la surface d'onde-- et sinθ = v / vs

RÉFLEXION GÉOMÉTRIQUE

La réflexion est le renvoi d'un objet ou d'une onde dans une autre direction (après rencontre d'obstacle) Il y a modification des trajectoires

RÉFLEXION ÉNERGÉTIQUE

Il y a modification de la structure énergétique de l'onde (quantité, forme, diffusion, écho...) après rencontre de l'obstacle

RÉFRACTION

C'est l’absorption d’un rayon depuis un milieu incident par un autre milieu obstacle-récepteur (dit "réfringent").L’onde change de direction et de forme en fonction des caractéristiques de ce milieu

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