FORMULES de PHYSIQUE
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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 PROVOQUANT ABSORPTION
L'absorption est l'énergie conservée par un corps-obstacle, heurté par une onde
OBSTACLE PROVOQUANT 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 PROVOQUANT DÉPRESSION (derrière cet obstacle)
Si un obstacle de forme régulière est inséré sur le trajet d’un vent, la pression diminue derrière
ps = pa - 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 PROVOQUANT 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 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).
OBSTACLE PROVOQUANT DIFFUSION
Pour un obstacle microscopique, on constate une diffusion optique, 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 sur un OBSTACLE
Ces termes sont utilisés pour exprimer la distance maximale de pénétration des photons (champ électromagnétique) dans un matériau.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
OBSTACLE PROVOQUANT une 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
nT = αé.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 --ou angle au sommet de la surface d'onde-- et sinθ = v / vs
OBSTACLE PROVOQUANT 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 PROVOQUANT UNE RÉFLEXION ÉNERGÉTIQUE
Il y a modification de la structure énergétique de l'onde (quantité, forme, diffusion, écho...) après rencontre de l'obstacle
OBSTACLE PROVOQUANT 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