TPE sur le sonar et son application dans les technologies

Résumé du document

Que dire de la constatation suivante :

"Une chauve-souris évite un réverbère situé sur son chemin en pleine nuit, ayant alors une visibilité amoindrie ?"
Par quels procédés a-t-elle pu contourner l'obstacle? Avait-elle mémorisé auparavant son environnement spatial ? Est-elle dotée d'une vue adaptée à l'obscurité ?

Toutes ces questions semblent en outre amplifiées par le fait qu'une constatation similaire puisse être faite avec d'autres animaux tels que le dauphin ou l'orque, pourtant aux antipodes du genre des chiroptères auquel appartient la chauve-souris. Au terme d'une recherche qui s'étendit sur plusieurs décennies, les scientifiques firent la découverte selon laquelle ces animaux sont conjointement liés de par leur mode de location : l'écholocation. En effet, si la chauve-souris évite le réverbère c'est grâce au retour des ondes ultrasonores qu'elle envoie en permanence dans la direction de son déplacement, ainsi, celle-ci est en mesure de détecter les différents obstacles auxquels elle est confrontée et même d'en discerner la forme et la distance.

Ce principe est celui du SONAR, néanmoins une question se pose : Comment l'homme a-t-il observé et s'est-il approprié le principe du sonar de certains animaux pour mettre au point des techniques perfectionnées ? C'est tout d'abord en observant à notre tour le principe du sonar dans le monde naturel, puis en essayant de comprendre où l'homme a copié la nature et l'a améliorée, et enfin en développant les diverses applications du sonar qui découlent de ses multiples améliorations que nous allons tenter de répondre à cette question (...)

Extraits

[...] Dans cette application médicale, l'émetteur et l'observateur sont fixes : le premier émet la source d'ondes entretenues ; le deuxième recueille l'effet Doppler (produit par la vitesse de déplacement soit d'une paroi, soit du sang). En 1963, Pourcelot développera, avec Delalande, un appareil d'effet Doppler continu. A la même période, aux Etats-Unis, Franklin travaille sur le même sujet. Le Doppler continu est une technique qui consiste à diriger un faisceau ultrasonore vers un vaisseau avec un angle qui ne doit jamais être égal à 90 degrés. [...]

[...] Les ondes sont reçues dans l'extrémité du bec. Elles sont conduites à travers une couche de graisse très fine dans le maxillaire inférieur. Enfin elles sont réceptionnées par l'oreille interne et transmises au cerveau par le nerf auditif. Les centres nerveux chargés d'analyser les messages sont beaucoup plus développés que chez l'homme. Il est donc impossible de pousser plus loin l'étude de ces sons dans le cerveau car l'homme n'est pas capable d'analyser et donc d'interpréter ce 6eme sens. Pour vous donner une idée de la puissance du système d'écholocation du dauphin : il peut repérer une pièce de monnaie enfouie sous 50 cm de vase ! [...]

[...] Pour vous aider à visualiser ce qu'est la bande grise, j'utiliserai l'exemple d'une balle de tennis qu'on lance par terre. Si vous la lancez sur un plancher de béton, votre balle rebondira à plusieurs pieds dans les airs. Si vous lancez cette même balle sur un fond mou comme de la vase, celle-ci rebondira beaucoup moins haut. Le même principe s'applique pour les ondes qui sont envoyées par votre sonde. Sur un fond dur elles rebondiront presque toutes, elles seront captées au retour par la sonde et j'obtiendrai une bande grise épaisse. [...]

[...] Vous aurez ainsi un appareil qui fonctionnera au maximum de sa capacité. Il est également possible de connaître la valeur de chacun des petits points qui composent l'écran, que l'on appel des «pixels». Imaginons que nous sommes sur un lac de 100 pieds de profondeur, et que je possède un appareil de 100 pixels vertical. Chacun des petits carreaux représentera 1 pied. Maintenant, si je fais un zoom de 2X, chacun des petits carreaux représentera dorénavant 6 pouces. Si je sélectionne un zoom de 4X, ils auront maintenant une valeur de 3 pouces. [...]

[...] Rétrodiffusion : diffusion interne (cf. définition de diffusion Roche : matière constitutive de l'écorce terrestre formée d'un agrégat de minéraux et présentant une homogénéité de composition, de structure et de mode de formation. Sédiment : 1.Dépôt meuble laissé par les aux, le vent et les autres agents d'érosion et qui, d'après son origine, peut être marin, fluviatile, lacustre, glaciaire, etc Dépôt qui se forme dans un liquide où des substances sont en suspension. Son : sensation auditive engendrée par une onde acoustique. [...]