OBSTACLE (en science Physique)

-obstacle (en Physique)

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

RÔLE d'un OBSTACLE

Il modifie les paramètres des objets et des ondes qui le heurtent

 

OBSTACLE CAUSANT ABSORPTION

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

 

OBSTACLE CAUSANT DÉFLEXION

Pour un faisceau de molécules d’air (filet d’air) rencontrant un obstacle (plus ou moins aérodynamique), il apparaît une force (la déflexion) opposée à la portance

Cas particulier de la réflexion acoustique: c’est le phénomène de perception du retour d’une onde sonore ayant heurté un obstacle (dont l'écho)

 

OBSTACLE CAUSANT DÉPRESSION(derrière cet obstacle)

Si un obstacle de forme régulière est inséré sur le trajet d’un vent, la pression diminue derrière

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

 

OBSTACLE CAUSANT DIFFRACTION

Celà concerne le heurt d'une onde sur un objet qui ne lui est pas totalement transparent. Il y a réémission à partir d’un point de l'objet choqué qui devient réémetteur d’une autre onde élémentaire, en créant 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).

 

OBSTACLE CAUSANT DIFFUSION

Pour un obstacle microscopique, la diffusion optique est une 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, des obstacles, des distances entre objets...)

 

OBSTACLE CAUSANT EFFET DE PEAU ET PÉNÉTRATION

Ces termes sont utilisés pour exprimer la distance maximale de pénétration des photons (champ électromagnétique) dans un matériau. 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) étant la fréquence, n*(nombre) étant l’indice de réfraction et c(m/s) la vitesse de la lumière dans le vide

Exemple pour une lumière de longueur d'onde verte pénétration de # 10-8 m dans l'aluminium

 

OBSTACLE CAUSANT EFFET D'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 vs du 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

n= αé.Z².l.(1 / l1- 1 / l2).sin²θ  

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

l1 et 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 --ou angle au sommet de la surface d'onde-- et sinθ = v / vs

 

OBSTACLE CAUSANT UNE 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

 

OBSTACLE CAUSANT UNE RÉFLEXION ÉNERGÉTIQUE

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

 

OBSTACLE CAUSANT UNE 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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