QCM : Utilisation des ultrasons — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Concernant la double périodicité des ondes sonores :

La périodicité temporelle décrit la répétition de l’onde au cours du temps.
La périodicité temporelle correspond à une distance séparant deux motifs.
La périodicité spatiale décrit la répétition de l’onde selon sa durée.
Les deux périodicités décrivent des répétitions distinctes de l’onde sonore.
La périodicité spatiale est liée à la répétition de l’onde dans l’espace.

La périodicité temporelle décrit la répétition de l’onde au cours du temps. · Les deux périodicités décrivent des répétitions distinctes de l’onde sonore. · La périodicité spatiale est liée à la répétition de l’onde dans l’espace.

Explication

La périodicité temporelle concerne la répétition dans le temps, tandis que la périodicité spatiale concerne la répétition dans l’espace. La périodicité spatiale ne décrit donc pas une durée, et la périodicité temporelle ne correspond pas à une distance.

2. Parmi les propositions suivantes concernant les vitesses de propagation, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

La vitesse du son dans l’air est supérieure à celle des ondes électromagnétiques.
La vitesse des ondes électromagnétiques atteint environ 3×1083 \times 10^8 m.s⁻¹.
Le son se propage dans l’air à environ 340 m.s⁻¹.
Les ondes électromagnétiques se propagent à environ 340 m.s⁻¹.
La vitesse du son dans l’air atteint environ 3×1083 \times 10^8 m.s⁻¹.

La vitesse des ondes électromagnétiques atteint environ $$3 \times 10^8$$ m.s⁻¹. · Le son se propage dans l’air à environ 340 m.s⁻¹.

Explication

Dans l’air, la vitesse du son est d’environ 340 m.s⁻¹. Les ondes électromagnétiques se propagent à environ 3×1083 \times 10^8 m.s⁻¹, et non à la vitesse du son ; cette valeur est donc bien supérieure à celle du son.

3. La période temporelle d’une onde sonore correspond à :

Une mesure temporelle caractérisant la répétition de l’onde.
La durée nécessaire pour que l’onde se reproduise identiquement.
Une grandeur notée λ et exprimée en mètres.
Une grandeur notée T et exprimée en secondes.
Une distance parcourue par l’onde pendant un cycle spatial.

Une mesure temporelle caractérisant la répétition de l’onde. · La durée nécessaire pour que l’onde se reproduise identiquement. · Une grandeur notée T et exprimée en secondes.

Explication

La période temporelle est le temps au bout duquel l’onde se reproduit identiquement ; elle est notée T et s’exprime en secondes. La distance parcourue pendant une période correspond à la longueur d’onde, notée λ et exprimée en mètres.

4. Concernant la relation entre fréquence et période, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

La période vérifie la relation T=1fT = \frac{1}{f}.
La fréquence vérifie la relation f=1Tf = \frac{1}{T}.
La fréquence vérifie la relation f=Tf = T.
La fréquence et la période sont inversement liées.
La période vérifie la relation T=fT = f.

La période vérifie la relation $$T = \frac{1}{f}$$. · La fréquence vérifie la relation $$f = \frac{1}{T}$$. · La fréquence et la période sont inversement liées.

Explication

La fréquence et la période sont liées par f=1Tf = \frac{1}{T} et T=1fT = \frac{1}{f}. Elles ne sont donc pas égales : leur relation est une relation d’inverse.

5. Concernant la définition des ultrasons :

Les ultrasons sont des ondes sonores de fréquence supérieure à 20 000 hertz.
Les ultrasons possèdent une fréquence inférieure à 20 000 hertz.
Les ultrasons sont normalement perceptibles par l’oreille humaine.
Les ultrasons sont inaudibles pour l’oreille humaine.
Les ultrasons appartiennent à la catégorie des ondes sonores.

Les ultrasons sont des ondes sonores de fréquence supérieure à 20 000 hertz. · Les ultrasons sont inaudibles pour l’oreille humaine. · Les ultrasons appartiennent à la catégorie des ondes sonores.

Explication

Les ultrasons sont des ondes sonores dont la fréquence dépasse 20 000 hertz et qui sont inaudibles pour l’oreille humaine. Une fréquence inférieure à 20 000 hertz correspond aux sons audibles, dans les limites de l’audition humaine.

6. Une même onde ultrasonore traverse successivement plusieurs milieux. Quelles propositions sont exactes ?

La vitesse des ultrasons ne dépend que de leur fréquence.
Sa vitesse de propagation reste identique dans tous les milieux.
Le milieu traversé influence la vitesse des ultrasons.
La vitesse des ultrasons est indépendante des propriétés du milieu.
Sa vitesse de propagation peut varier selon le milieu traversé.

Le milieu traversé influence la vitesse des ultrasons. · Sa vitesse de propagation peut varier selon le milieu traversé.

Explication

La vitesse de propagation des ultrasons dépend du milieu traversé ; elle peut donc varier lors d’un changement de milieu. Elle n’est pas indépendante du milieu et ne dépend pas, dans cette unité, de la seule fréquence.

7. À propos de l’échographie :

Les ultrasons sont émis et reçus par une sonde placée contre la peau.
L’échographie utilise le même rayonnement que la radiographie.
L’échographie est une technique d’imagerie utilisant des ultrasons.
La sonde est positionnée en face de l’organe à explorer.
La sonde est placée à distance de la peau sans contact avec le patient.

Les ultrasons sont émis et reçus par une sonde placée contre la peau. · L’échographie est une technique d’imagerie utilisant des ultrasons. · La sonde est positionnée en face de l’organe à explorer.

Explication

L’échographie est une technique d’imagerie fondée sur des ultrasons émis et reçus par une sonde placée contre la peau, en face de l’organe étudié. Elle n’utilise pas le même rayonnement que la radiographie.

8. Les correspondances entre les zones échographiques et la réflexion des ultrasons comprennent :

Les zones blanches correspondent aux os à réflexion importante.
Les zones grises correspondent à une réflexion modérée des ultrasons.
Les zones grises correspondent aux liquides sans réflexion.
Les zones noires correspondent aux os fortement réfléchissants.
Les zones noires correspondent aux liquides sans réflexion.

Les zones blanches correspondent aux os à réflexion importante. · Les zones grises correspondent à une réflexion modérée des ultrasons. · Les zones noires correspondent aux liquides sans réflexion.

Explication

Les liquides, sans réflexion, apparaissent en noir ; les tissus à réflexion modérée apparaissent en gris. Les os, qui réfléchissent fortement les ultrasons, apparaissent en blanc.

9. Concernant l’effet Doppler, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

La modification observée concerne une onde lorsque sa source et l’observateur sont en mouvement relatif.
L’effet Doppler correspond à une variation de fréquence perçue lors d’un déplacement relatif.
L’effet Doppler apparaît lorsque la source et l’observateur sont dépourvus de mouvement relatif.
L’effet Doppler désigne une variation d’amplitude perçue lorsque la source reste immobile.
Une différence de mouvement entre source et observateur peut modifier la fréquence mesurée.

La modification observée concerne une onde lorsque sa source et l’observateur sont en mouvement relatif. · L’effet Doppler correspond à une variation de fréquence perçue lors d’un déplacement relatif. · Une différence de mouvement entre source et observateur peut modifier la fréquence mesurée.

Explication

L’effet Doppler est une modification de la fréquence perçue liée au déplacement relatif entre la source et l’observateur. Il concerne la fréquence et nécessite un mouvement relatif, non une simple variation d’amplitude ou l’absence de mouvement relatif.

10. Parmi les propositions suivantes concernant l’effet du rapprochement ou de l’éloignement, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

Lorsqu’une source se rapproche, la fréquence perçue dépasse la fréquence émise.
Lorsqu’une source s’éloigne, la fréquence perçue devient inférieure à la fréquence émise.
Lorsqu’une source se rapproche, le son perçu devient plus grave que le son émis.
Lorsqu’une source s’éloigne, la fréquence perçue dépasse la fréquence émise.
L’éloignement d’une source conduit à percevoir un son plus grave.

Lorsqu’une source se rapproche, la fréquence perçue dépasse la fréquence émise. · Lorsqu’une source s’éloigne, la fréquence perçue devient inférieure à la fréquence émise. · L’éloignement d’une source conduit à percevoir un son plus grave.

Explication

Le rapprochement augmente la fréquence perçue et rend le son plus aigu. L’éloignement diminue la fréquence perçue et rend le son plus grave; il ne l’augmente donc pas.

11. Les caractéristiques de la mesure Doppler dans une échographie comprennent :

Le décalage de fréquence mesuré compare l’onde réfléchie à l’onde émise.
Le décalage étudié compare deux ondes réfléchies produites par les tissus voisins.
Les ultrasons sont réfléchis par les globules rouges circulant dans le sang.
Les ultrasons sont réfléchis par les tissus afin de mesurer spécifiquement l’écoulement sanguin.
Les globules rouges constituent des obstacles réfléchissants pour les ultrasons.

Le décalage de fréquence mesuré compare l’onde réfléchie à l’onde émise. · Les ultrasons sont réfléchis par les globules rouges circulant dans le sang. · Les globules rouges constituent des obstacles réfléchissants pour les ultrasons.

Explication

Dans l’échographie Doppler, les globules rouges réfléchissent les ultrasons et servent d’obstacles réfléchissants. Le décalage Δf\Delta f est mesuré entre l’onde réfléchie et l’onde émise; les tissus ne constituent pas l’obstacle spécifiquement utilisé pour mesurer l’écoulement sanguin.

12. Concernant l’interprétation du décalage de fréquence en échographie Doppler, quelle(s) est(sont) la(les) proposition(s) exacte(s) ?

La mesure du décalage de fréquence permet d’identifier la nature des tissus traversés.
La mesure du décalage de fréquence indique la pression sanguine dans les vaisseaux.
La mesure du décalage de fréquence permet d’estimer la vitesse du sang.
La mesure du décalage de fréquence renseigne sur le sens d’écoulement sanguin.
L’analyse du décalage de fréquence concerne l’écoulement sanguin dans les vaisseaux.

La mesure du décalage de fréquence permet d’estimer la vitesse du sang. · La mesure du décalage de fréquence renseigne sur le sens d’écoulement sanguin. · L’analyse du décalage de fréquence concerne l’écoulement sanguin dans les vaisseaux.

Explication

Le décalage de fréquence permet de déterminer le sens et la vitesse d’écoulement du sang dans les vaisseaux. Il ne sert pas, dans cette règle, à identifier la nature des tissus ni à mesurer directement la pression sanguine.

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Quelle double périodicité possèdent les ondes sonores ?

Une périodicité temporelle et une périodicité spatiale.

Quelle est la vitesse approximative du son dans l'air ?

Environ 340 m.s⁻¹.

Quelle est la vitesse des ondes électromagnétiques ?

3 × 10⁸ m.s⁻¹.

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