principe physique de l'échographie !

[Weasley14]

Bonjour à tous , j'ai quelques questions concernant le principe d'une échographie.

d'abord on produit des ondes ultrasonores , on transforme l'énergie electrique en mécanique.
est - ce donc ça le role du piezzo électrique ?
En le branchant sur un circuit , un champ variable va créer une ddp électrique , la pastille se mettra a osciller et on aura production d'énergie mécanique ? Je doit comprendre ça comme ça ?

Comment ça fonctionne à l'inverse car le concept d'un même appareil qui produit une onde et qui les déteccte aprs qu'elles aient interagit avec les organes du corps me semble fou.

on branche le générateur , on applique une différence de potentiel à l'élement piezzoélectrique , cet element oscille , il met en mouvement les molécules d'air proche de lui et produit des ultrasons à la fréquence qu'on aura choisit. Je ne comprends pas trs bien le " à la fréquence qu'on aura choisit " ?
Comment la choisit-on ?

on a aussi parlé de cristaux de quartz ou de céramique. ça concerne les électrodes ça ? Quelle est l'avantage de prendre des cristaux de quartz ou de céramique ?

j'ai aussi un problème avec les ultrasons de haute ou de basse fréquence.
si la fréquence est haute , les ultrasons ont des longueurs d'onde petit donc interagiront avec des objet qui ont une taille qui correspond à leur longueur d'onde mais je ne vois pas le rapport avec le fait d'avoir un bon pouvoir de résolution si les fréquences sont hautes et moins bon si les fréquences sont basses ?
ça a un rapport avec la profondeur de l'investigation ?

De même qu'elle est la différence entre champ de vue et qualité de l'image ? J'ai noté ceci : les ultrasons de haute fréquence ont comme avantage d'etre moins soumis à la diffraction car leur longeur d'onde est plus petite. jusque la ok , ensuite : cela augmente la résolution del'image ( champ de vue ). par contre , ils sont soumis à l'absorption , ce qui a comme effet de réduire la qualité de l'image.

Je ne comprends pas du tout , expliqué de cette manière , si quelqu'un pouvait m'aider
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[phys4]

d'abord on produit des ondes ultrasonores , on transforme l'énergie electrique en mécanique.
est - ce donc ça le role du piezzo électrique ?
En le branchant sur un circuit , un champ variable va créer une ddp électrique , la pastille se mettra a osciller et on aura production d'énergie mécanique ? Je doit comprendre ça comme ça ?

Bonjour,
C'est tout à fait exact pour l'émission des ondes ultrasonores.

Comment ça fonctionne à l'inverse car le concept d'un même appareil qui produit une onde et qui les déteccte aprs qu'elles aient interagit avec les organes du corps me semble fou.

Non ce n'est pas fou, il est vrai que l'onde reçue est beaucoup plus faible que celle émise, mais avec l'électronique ce n'est pas un problème, il est possible d'émettre des watts et de recueillir et d'amplifier des µwatt.

on branche le générateur , on applique une différence de potentiel à l'élement piezzoélectrique , cet element oscille , il met en mouvement les molécules d'air proche de lui et produit des ultrasons à la fréquence qu'on aura choisit. Je ne comprends pas trs bien le " à la fréquence qu'on aura choisit " ?
Comment la choisit-on ?

En fait la fréquence est choisie à la construction de l'élément piézo-électrique, il faut que ce soit sa fréquence de résonance mécanique sinon le rendement est trop faible. La vibration est transmise par un milieu liquide de préférence sinon le rendement serait ridicule

on a aussi parlé de cristaux de quartz ou de céramique. ça concerne les électrodes ça ? Quelle est l'avantage de prendre des cristaux de quartz ou de céramique ?

Tous les matériaux ne sont pas piézo-électriques, ce sont des céramiques particulières qui donnent les meilleurs résultats.

si la fréquence est haute , les ultrasons ont des longueurs d'onde petit donc interagiront avec des objet qui ont une taille qui correspond à leur longueur d'onde mais je ne vois pas le rapport avec le fait d'avoir un bon pouvoir de résolution si les fréquences sont hautes et moins bon si les fréquences sont basses ?
ça a un rapport avec la profondeur de l'investigation ?

Comme en optique, la résolution limite dépend de l'angle d'ouverture et de la longueur d'onde, il n'est pas possible de résoudre des points plus serrés qu'une demi longueur d'onde dans tous les cas. L'intérêt semble donc être de prendre des fréquences hautes.
Le compromis provient de l'atténuation qui augmente avec la fréquence, les hautes fréquences atteindront donc une profondeur moindre.
Des appareils différents sont utilisés pour divers organes.

[Weasley14]

Bonjour phys4 , merci pour ces précédentes réponses je commence à y voir plus clair.

Mais les fréquences hautes ne sont pas plus soumise à l'absorption ?
ça devrait avoir un impact sur la qualité de l'image non ? puisque l'intensité diminue en se propageant , on aura moins d'ultrasons car il y en a qui ont été absorbés donc l'image ne sera pas nette du tout ,si !?
On peut éviter celà ? car le phénomène intervient pour tout type d'onde non ? même les planes il me semble.

[phys4]

Mais les fréquences hautes ne sont pas plus soumise à l'absorption ?
ça devrait avoir un impact sur la qualité de l'image non ? puisque l'intensité diminue en se propageant , on aura moins d'ultrasons car il y en a qui ont été absorbés donc l'image ne sera pas nette du tout ,si !?

C'est bien le compromis évoqué : les hautes fréquences permettent une meilleure résolution et elles sont plus absorbées. Il y a donc un compromis qui dépend de la profondeur de l'examen pratiqué.
Pour des examens des membres, l'on utilisera des sondes hautes fréquences (10 à 20MHz) pour l'examen abdominal des fréquences de 0,5 à 5MHz seront utilisées.

Je crois qu'il existe aussi une échographie de l'oeil avec une petite sonde à plus haute fréquence, mais je connais pas la gamme utilisée.

[A voir en vidéo sur Futura]