1.

Présentation

ultrasons, ondes sonores de fréquence supérieure à 20 kHz, correspondant à des sons inaudibles pour l’homme.

2.

Production et détection

Les générateurs modernes d'ultrasons peuvent produire des fréquences de plusieurs gigahertz (1 GHz = 1 milliard de Hz), en transformant un courant électrique alternatif en oscillations mécaniques. La détection et la mesure des ondes ultrasonores s'effectuent principalement à l'aide d'un récepteur piézo-électrique (voir piézo-électrique, effet) ou par des moyens optiques, les ondes ultrasonores pouvant diffracter la lumière (voir diffraction).

3.

Applications

Les ultrasons ont de nombreuses applications en physique, en chimie, en technologie et en médecine. Les ondes ultrasonores sont utilisées depuis longtemps pour la détection et la communication sous-marines dans les sonars, très employés pour la navigation et, en particulier, pour la guerre sous-marine.

En physique, les ultrasons servent à déterminer certaines propriétés de la matière, telles que la compressibilité, les chaleurs spécifiques et les constantes élastiques. Les ultrasons permettent de réaliser des émulsions, telles que le lait homogénéisé. On les utilise également pour détecter les défauts de certains matériaux. Les ultrasons dont les fréquences sont de l'ordre du Ghz peuvent être utilisés pour obtenir un « microscope acoustique », capable de visualiser des détails inférieurs à 1 µm. Les ondes acoustiques de surface, de fréquence ultrasonique, constituent une partie importante des appareils de contrôle électronique.

En médecine, les ultrasons sont utilisés pour les diagnostics, pour détruire des tissus malades ou remettre en état des tissus endommagés. Les ondes ultrasonores sont utilisées pour soigner différents types d'arthrite rhumatoïde, la goutte, les accidents musculaires, ainsi que pour détruire les calculs rénaux (lithotripsie). Comme outil de diagnostic, les ondes ultrasonores sont souvent plus révélatrices que les rayons X. Ces derniers sont en effet moins efficaces pour mettre en évidence les petites différences de densité dans certaines formes de cancer. L'échographie utilise la réflexion des ultrasons par les organes. Lorsque les ondes ultrasonores atteignent un tissu, elles sont réfléchies en fonction de la densité et de l'élasticité du tissu. Avec un scalpel ultrasonique, un chirurgien peut pratiquer une incision plus fine qu'avec un scalpel conventionnel. De telles techniques sont utilisées pour la chirurgie du cerveau et de l'oreille. La physiothérapie utilise également les ultrasons.