LA TECHNIQUE DE L`ECHO LASER I Quelques propriétés de la

LA TECHNIQUE DE L’ECHO LASER
I Quelques propriétés de la lumière :
 Vitesse :
 Trajectoire :
II La technique de l’écho Laser :
Un garçon se trouve face à une montagne. Il crie. Quelques secondes plus tard, il entend à nouveau
son cri.
1. Quel phénomène le garçon met-il en évidence. Schématiser cette situation. Quel est
l’émetteur ? Quel est le récepteur ?
La technique de l’écho Laser consiste à mesurer la distance qui sépare l’émission d’un signal
lumineux émis par un Laser, de sa réflexion sur l’objet étudié.
2. Schématiser cette expérience :
3. Calcul de la distance :
4. Réalisation pratique : Mesure de la distance Terre-Lune :
Pour mesurer la distance Terre-Lune, on mesure le temps mis par la lumière pour effectuer un aller-
retour entre la Terre et la Lune. La lumière est émise par un Laser depuis la Terre. Elle est dirigée sur
la Lune à l’aide d’un télescope. Elle se reflète ensuite sur un réflecteur placé à la surface de la Lune et
revient sur Terre.
a. Schématiser l’expérience.
b. En notant t la durée de l’aller retour, d la distance cherchée et c la vitesse de
propagation de la lumière, exprimer d en fonction de t et c.
c. La durée de l’aller-retour est de 2 393 000 s. Convertir cette durée en seconde puis
calculer la distance Terre-Lune.
III Une méthode analogue : le principe du sonar :
Aux profondeurs auxquelles ils évoluent, les sous marins sont entièrement aveugles : ils n’utilisent que
des ondes sonores pour se diriger. Ce sont de gigantesques oreilles tapies dans la mer. Pour voir le
relief des fonds marins, le sonar émet des salves d’ondes et mesure la durée t entre l’émission et la
réception de leurs échos.
1. Expliquer comment la mesure de t peut permettre de connaître le relief des fonds marins.
2. Quelle relation existe t-il entre la distance d (entre le sous marin et le fond marin), la vitesse v
(de l’onde dans l’eau) et t ?
3. Ce document présente les mesures de t en fonction de la position du sous marin (qui se
déplace en ligne droite d’un point A à un point B).
a. Donner grossièrement l’allure du fond marin.
b. Calculer la distance d pour les différentes positions du sous marin.
Données : vitesse de l’onde dans l’eau : v = 1,5 . 103 m.s-1.