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wiki:projets:3p024:groupe_3:experience3

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Expérience du tube de Kundt

Introduction

Le but de cette expérience est de mesurer les coefficients de réflexion et transmission de différents matériaux. Pour cela on utilise un tube de Kundt afin de confiner les ondes.

Matériel

  • 2 micros
  • 1 GBF
  • 1 Oscilloscope
  • Le logiciel Scilab
  • 1 tuyau de plexiglas
  • 1 haut parleur
  • différents échantillons

Théorie

Voici le schéma de notre expérience:

Dans un tube de Kundt, une onde incidence se propage dans un milieu homogène et arrive de façon perpendiculaire sur une interface:

$$\tilde{p_{i}}=\tilde{P}_i e^{-ikx}$$

k=le nombre d'onde=$\frac{2\pi f}{c_0}$
$c_0$= la vitesse du son =$343.2 \sqrt{\frac{T}{293}} $

Cette onde est donc réfléchie au niveau de matériau, qui s'écrit $\tilde{p_{r}}= \tilde{P}_re^{ikx}$ avec $\tilde{P}_r=\tilde{P}_i\tilde{R}e^{i\phi}$

Donc dans le tube: la pression acoustique est donc la somme des deux pressions

$\tilde{P}=\tilde{P}_i(e^{-ikx}+\tilde{R}e^{i(kx+\phi)})$ la fonction de transfert entre les deux points de mesure est:
$H_{12}=\frac{\tilde{P}(x_2)}{\tilde{P}(x_1)}=\frac{e^{-ikx_2}+\tilde{R}e^{i(kx_2+\phi)}}{ e^{-ikx_1}+\tilde{R}e^{i(kx_1+\phi)}}$
On a également que: $\tilde{R} = e^{-i2kx_1}\frac{H_{12}-e^{-ik(x_2-x_1)}}{e^{ik(x_2-x_1)}-H_{12}}$ et $\alpha=1-\tilde{R}$.
Connaissant la fonction de transfert et les propriétés du tube on peut en déduire le coefficient d'atténuation de l'échantillon utilisé (pour une épaisseur donnée).

Expérience


Photo du montage expérimental avec comme échantillon de la laine de verre.


Photo du haut parleur dans le tube de Kundt.


Photo des microphones utilisés pendant l'expérience, nous les avons fixés avec du scotch double face pour les isoler au maximum.

Résultats

Spectre d'absorption du carton après TF.

Spectre d'absorption de la laine de roche après TF.

Spectre d'absorption de la laine de verre après TF.

Spectre d'absorption du liège avec une couche d'épaisseur après TF.

Spectre d'absorption du liège avec deux couche d'épaisseur après TF.

Spectre d'absorption du liège avec trois couche d'épaisseur après TF.

Spectre d'absorption du liège avec quatre couche d'épaisseur après TF.

Spectre d'absorption de la mousse après TF.

Spectre d'absorption du polystyrène après TF.

comparaison entre les spectre d'absorption de la mousse et du polystyrène.

comparaison entre les spectre d'absorption du liège à une et deux épaisseurs.

comparaison entre les spectre d'absorption du liège à une et quatre épaisseurs.

comparaison entre les spectre d'absorption du liège à une épaisseur et de la mousse.

Conclusions

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wiki/projets/3p024/groupe_3/experience3.1525781230.txt.gz · Dernière modification: 2018/05/08 12:07 de erwan