Worldlex Wiki L'atténuation joue un rôle prépondérant dans la physique des ultrasons . En ultrasons, l'atténuation correspond à la réduction d' amplitude du faisceau en fonction de la distance parcourue dans le milieu d'imagerie. Il est important de prendre en compte les effets d'atténuation, car une amplitude de signal réduite peut affecter la qualité de l'image produite. En connaissant l'atténuation subie par un faisceau ultrasonore lors de sa propagation dans un milieu, il est possible d'ajuster l'amplitude du signal d'entrée afin de compenser toute perte d'énergie à la profondeur d'imagerie souhaitée.
- La mesure de l'atténuation ultrasonore dans les systèmes hétérogènes , tels que les émulsions ou les colloïdes , fournit des informations sur la distribution granulométrique . Il existe une norme ISO relative à cette technique.
- L'atténuation des ultrasons peut être utilisée pour la mesure de la rhéologie extensionnelle . Il existe des rhéomètres acoustiques qui utilisent la loi de Stokes pour mesurer la viscosité extensionnelle et la viscosité volumique .
Les équations d'ondes qui tiennent compte de l'atténuation acoustique peuvent être écrites sous forme de dérivée fractionnaire.
Dans les milieux homogènes, les principales propriétés physiques contribuant à l'atténuation du son sont la viscosité et la conductivité thermique.
Coefficient d'atténuation
peut être utilisé pour déterminer l'atténuation totale en L'atténuation dépend linéairement de la longueur du milieu et de son coefficient d'atténuation, ainsi que – approximativement – de la fréquence du faisceau ultrasonore incident pour les tissus biologiques (alors que pour des milieux plus simples, comme l'air, la relation est quadratique ). Les coefficients d'atténuation varient considérablement selon les milieux. En imagerie ultrasonore biomédicale, les matériaux biologiques et l'eau sont cependant les milieux les plus couramment utilisés. Les coefficients d'atténuation des matériaux biologiques courants à une fréquence de 1 MHz sont indiqués ci-dessous :
Il existe deux modes généraux de perte d'énergie acoustique : l'absorption et la diffusion . La propagation des ultrasons dans les milieux homogènes est uniquement liée à l'absorption et peut être caractérisée par le seul coefficient d'absorption . La propagation dans les milieux hétérogènes nécessite de prendre en compte la diffusion.
Atténuation de la lumière dans l'eau
Le rayonnement solaire à ondes courtes possède des longueurs d'onde appartenant au spectre visible , comprises entre 360 nm (violet) et 750 nm (rouge). Lorsque ce rayonnement atteint la surface de la mer, il est atténué par l'eau, et son intensité lumineuse diminue de façon exponentielle avec la profondeur. L'intensité lumineuse en profondeur peut être calculée à l'aide de la loi de Beer-Lambert .
Dans les eaux claires du large, la lumière visible est absorbée principalement aux longueurs d'onde les plus longues. Ainsi, les longueurs d'onde rouges, oranges et jaunes sont totalement absorbées à faible profondeur, tandis que les longueurs d'onde bleues et violettes pénètrent plus profondément dans la colonne d'eau . Comme les longueurs d'onde bleues et violettes sont les moins absorbées par rapport aux autres, les eaux du large apparaissent d' un bleu profond à l'œil nu.
Près du rivage, les eaux côtières contiennent davantage de phytoplancton que les eaux très claires du large. Les pigments de chlorophylle a présents dans le phytoplancton absorbent la lumière, et les plantes elles-mêmes la diffusent, ce qui rend les eaux côtières moins claires que celles du large. La chlorophylle a absorbe la lumière principalement dans les longueurs d'onde les plus courtes (bleu et violet) du spectre visible. Dans les eaux côtières où la concentration de phytoplancton est élevée, la longueur d'onde verte pénètre le plus profondément dans la colonne d'eau, et l' eau apparaît alors bleu-vert ou verte .
où
L'atténuation dans un câble coaxial dépend des matériaux et de sa construction.
Radiographie
L'atténuation dans les fibres optiques, également appelée perte de transmission, correspond à la réduction de l'intensité du faisceau lumineux (ou du signal) en fonction de la distance parcourue dans le milieu de transmission. Les coefficients d'atténuation dans les fibres optiques sont généralement exprimés en dB/km, compte tenu de la transparence relativement élevée des fibres optiques modernes. Le milieu de transmission est typiquement une fibre de verre de silice qui confine le faisceau lumineux incident à l'intérieur. L'atténuation est un facteur important limitant la transmission d'un signal numérique sur de longues distances. De nombreuses recherches ont donc été menées pour limiter l'atténuation et maximiser l'amplification du signal optique. Les études empiriques ont montré que l'atténuation dans les fibres optiques est principalement due à la diffusion et à l'absorption.
L'atténuation dans les fibres optiques peut être quantifiée à l'aide de l'équation suivante :
Diffusion de la lumière
L'atténuation est un facteur important à prendre en compte dans le monde moderne des télécommunications sans fil . Elle limite la portée des signaux radio et dépend des matériaux qu'ils traversent (air, bois, béton, pluie, etc.). Consultez l'article sur l'affaiblissement de propagation pour plus d'informations sur la perte de signal en communication sans fil.