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Posté par Adrien le Mercredi 04/05/2011 à 12:00
Comment crier sans que personne ne vous entende ?
Trois physiciens de l'Université Technologique de Vienne ont récemment publié un article dans lequel est exposée une méthode pour transmettre des ondes - par exemple acoustiques - de telle façon qu'elles se comportent de la même façon qu'un faisceau de particules: sans se diffracter.

Description

Une particule, ou un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction...) tel qu'une balle, peut être lancée d'un point (Graphie) à un autre suivant une trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) bien définie. A l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un...), un son, qui est une onde acoustique (Le son est une onde produite par la vibration mécanique d'un support fluide ou solide et propagée grâce à l'élasticité du milieu environnant sous forme d'ondes...), se propagera dans toutes les directions. Pourtant, les chercheurs de l'Université Technologique de Vienne ont pu proposer une méthode permettant de transmettre des ondes par un trajet direct. Cette méthode concerne pour le moment uniquement des ondes statiques, c'est-à-dire sans dépendance temporelle, mais l'étude des paquets d'ondes est envisagée.




En haut: dans cette simulation informatique, les ondes émises au coin gauche et parvenant au coin droit forment un motif chaotique.
En bas: la procédure développée par les physiciens permet de générer des ondes allant directement du point A au point B, sans qu’un observateur placé en E puisse entendre quoi que ce soit, dans le cas d’une onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) acoustique (L’acoustique est une branche de la physique dont l’objet est l’étude des sons et des ondes mécaniques. Elle fait appel aux...).

La manipulation des concepts d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière. Une onde transporte...) et de particule est familière aux physiciens quantiques, et c'est bien la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de la nature ;...) quantique qui est à l'origine de cette avancée. Ce sont en effet des travaux sur les effets quantiques dans les semi-conducteurs qui ont produit ces résultats ; résultats qui peuvent être appliqués à tous les types d'ondes, acoustiques et optiques notamment. En plus d'empêcher un observateur tiers d'observer les ondes transmises, cette méthode permet également d'économiser de l'énergie, puisque toute l'énergie de l'onde est transmise à l'endroit visé. D'après Florian Libisch, l'un des trois chercheurs, cette méthode peut aussi être utilisée pour concentrer des ondes en un point de l'espace, ce qui pourrait être mis à profit dans les radiothérapies où l'énergie des ondes doit être déposée précisément dans la tumeur (Le terme tumeur (du latin tumere, enfler) désigne, en médecine, une augmentation de volume d'un tissu, clairement délimitée sans précision de cause.) en épargnant les tissus sains.

Cette méthode a été testée uniquement par simulations informatiques pour le moment, mais l'équipe affirme que la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) nécessaire pour un test en conditions réelles existe et s'attelle déjà à contacter des expérimentateurs pour mettre la méthode à l'épreuve.

De la théorie à l'expérimentation

La propagation des ondes (La propagation des ondes est un domaine de la physique s'intéressant aux déplacements des ondes électromagnétiques dans les...) dépend de nombreux paramètres, ce qui s'observe aisément dans une salle de concert où la forme et la texture des murs, par exemple, jouent un rôle prépondérant. Or, il est nécessaire de connaître la manière dont les ondes se diffusent dans un environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie...) donné afin de pouvoir mener à bien cette procédure. Expérimentalement, cette information peut être déterminée en envoyant et mesurant des signaux de test. La méthode proposée par les chercheurs permet alors de calculer la bonne combinaison (Une combinaison peut être :) de phases et d'amplitudes pour que l'onde, en-dehors de la trajectoire voulue, ait une amplitude (Dans cette simple équation d’onde :) quasi nulle.

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Source: BE Autriche numéro 135 (3/05/2011) - Ambassade de France en Autriche / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /66600.htm