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Tweezers acoustiques : manipulation des micro-objets

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Description

Cette séance de cours couvre les principes et les applications des pinces acoustiques pour la manipulation des micro- et nano-objets. Les sujets abordés comprennent la lévitation acoustique, la théorie de la pression de rayonnement, les ondes debout et itinérantes, les techniques de manipulation des particules et l'utilisation de plusieurs transducteurs pour la manipulation d'objets. La séance de cours traite également de la mise en œuvre de la lévitation acoustique dans l'air, de l'impédance acoustique et de la génération d'ondes debout pour le piégeage des particules. En outre, il explore le concept d'hologrammes acoustiques pour déplacer les particules vers des emplacements prédéterminés et l'atomisation des gouttelettes par la force acoustique. La séance de cours se termine par une discussion sur le transport d'objets allongés et de micromachines composées alimentées par la diffusion acoustique.

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Concepts associés (32)

Onde stationnaire

vignette|redresse=2|Onde stationnaire résultant de la superposition d'ondes de sens inverse ; les points rouges sont les nœuds de vibration. En physique ondulatoire, une est une oscillation locale dans un milieu clos, qui ne se propage pas. On appelle les points où l'amplitude est nulle des nœuds de vibration, et ceux où l'amplitude est maximale des ventres de vibration. Dans un milieu à une dimension, comme un conducteur électrique ou un tuyau, elle est la résultante de la superposition d'ondes de même fréquence et de même amplitude mais de sens de propagation opposé .

Onde

vignette|Propagation d'une onde. Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales du milieu. Elle se déplace avec une vitesse déterminée qui dépend des caractéristiques du milieu de propagation. vignette|Une vague s'écrasant sur le rivage. Il existe trois principaux types d'ondes : les ondes mécaniques se propagent à travers une matière physique dont la substance se déforme. Les forces de restauration inversent alors la déformation.

P wave

A P wave (primary wave or pressure wave) is one of the two main types of elastic body waves, called seismic waves in seismology. P waves travel faster than other seismic waves and hence are the first signal from an earthquake to arrive at any affected location or at a seismograph. P waves may be transmitted through gases, liquids, or solids. The name P wave can stand for either pressure wave (as it is formed from alternating compressions and rarefactions) or primary wave (as it has high velocity and is therefore the first wave to be recorded by a seismograph).

Onde sismique

thumb|Différentes ondes sismiques.|alt= Les ondes sismiques, ou ondes élastiques, sont des mouvements vibratoires qui se propagent à travers un milieu matériel et peuvent le modifier irréversiblement si leur amplitude est suffisante. Elles sont engendrées par un événement initial, généralement un séisme. L'impulsion de départ déplace les atomes du milieu, qui en poussent d'autres avant de reprendre leur place, ces déplacements oscillatoires se propageant ensuite de proche en proche.

Rapport d'ondes stationnaires

Le rapport d'ondes stationnaires (ROS) ou standing wave ratio (SWR) en anglais, et le taux d'ondes stationnaires (TOS) expriment la qualité de l'adaptation d'antenne, à une ligne de transmission, coaxiale ou bifilaire. Dans une ligne de transmission coexistent une onde incidente, d'amplitude , et une onde réfléchie, d'amplitude . La superposition de ces deux ondes va produire une onde résultante dont l'amplitude va varier le long de la ligne. On observera des maxima aux endroits où l'onde incidente et l'onde réfléchie produisent des interférences constructives.

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