Comment peut-on voir à l`intérieur du corps sans avoir recours à la

Thème : santé
Sous-thème : le diagnostic médical
Chapitre 2 : les ondes au service de la médecine
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Comment peut-on voir à l'intérieur du corps sans avoir recours à la chirurgie ?
Objectifs :
 Définir la notion d’onde.
 Différencier onde sonore et onde électromagnétique
 Extraire et exploiter des informations concernant la nature des ondes et leurs fréquences en fonction de l’application
médicale.
1. Qu’est-ce qu’une onde ?
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Observer les illustrations des figures 1, 2 et 3 de l’activité 3 p 16
Expérience n°1 : Onde le long d’une corde
On pose sur le sol une corde sans la tendre mais en la maintenant droite.
Deux élèves tiennent les extrémités A et B de la corde.
L’élève A donne une impulsion brève, perpendiculaire à la corde et dans le plan du sol ; l’élève B reste immobile et ne donne aucun
mouvement à la corde.
A
M
 Décrire, en s’aidant d’un schéma, le phénomène observé.
B
Expérience n°2 : Onde se propageant le long d’un ressort
Deux élèves A et B tiennent les deux extrémités d’un ressort en le tendant légèrement.
L’élève A comprime quelques spires, l’élève B reste immobile.
L’élève A relâche mes quelques spires comprimés (mais sans lâcher le ressort !), l’élève B est toujours immobile.
A
B
M
Spires comprimées
 Décrire, en s’aidant d’un schéma, le phénomène observé.
Expérience n°3 : onde sonore
On alimente un haut-parleur à l’aide d’un G.B.F..On place sur la membrane
du haut-parleur quelques grains de polystyrène.
 Décrire ce que vous observez ?
 Quel est le mouvement de la membrane du haut-parleur ?
On place une bougie allumée devant la membrane verticale du hautparleur.
 Comparer l’aspect de la flamme lorsque le haut-parleur émet
un son et lorsqu’il n’en émet pas.
 Dans ces différents exemples, y a-t-il déplacement de matière ?
 A partir de ces différents exemples, proposer une définition de l’onde.
Expérience n°4 : Diffraction de la lumière par une ouverture circulaire
On place un laser en face d’un trou très fin et on observe au loin la figure obtenue.
 La lumière est-elle une onde ?
2. Les différents types d’ondes :
1.
Les ondes sonores
2.1.1. Milieu de propagation :
On place sous une cloche un réveil qui sonne. On réalise le vide sous la cloche à l’aide d’une pompe à vide.




Réveil mis à sonner
Que se passe-t-il au fur à et mesure que le vide se fait ?
Les ondes sonores se propagent-elles dans le vide ?
Que faut-il à une onde sonore pour se propager ?
Peut-on entendre dans l’espace ?
2.1.2. Fréquence des ondes sonores :
On alimente un haut-parleur à l’aide d’un G.B.F.
On fait varier à amplitude constante la fréquence du son.
 Compléter le schéma suivant : Domaines de fréquences pour l’oreille humaine
………………………………………..
………………………………………..
……………….
……………….
2.
………………………………………..
f (Hz)
Les ondes électromagnétiques
2.2.1. Milieu de propagation
 Peut-on voir dans l’espace ?
 Que faut-il à une onde électromagnétique pour se propager ?
2.2.2. Fréquences des Ondes électromagnétiques
3. Des ondes pour explorer le corps humain :
Être examiné par un médecin ne suffit pas toujours pour établir un diagnostic précis.
Dans un certain nombre de cas, un ou plusieurs examens médicaux complémentaires sont nécessaires. De façon schématique, on
peut les diviser en deux grands types : les examens biologiques (analyse de sang, d'urine...) et les examens d'imagerie médicale.
Texte 1 :
Cette technique permet l’étude de multiples organes. Elle permet
de rechercher des anomalies qui pourraient les atteindre (tumeurs,
infections, malformations) et peut parfois guider un prélèvement1en
profondeur.
Au cours d’une grossesse, elle permet d’étudier la vitalité et le
développement du fœtus, de dépister des anomalies ou encore de
déterminer le sexe de l’enfant.
Pour pratiquer cet examen, on applique une sonde contre la peau
en regard de l’organe à explorer. Cette sonde émet des ultrasons qui
traversent les tissus puis lui sont renvoyés sous la forme d’un écho.
Les fréquences utilisées dépendent des organes ou des tissus
biologiques à sonder (2 MHz à 15 MHz). Ce signal, une fois recueilli
va être analysé par un système informatique qui retransmet en
direct une image sur un écran vidéo.
Image 1
échographie (a)
fibroscopie (c)
Image 2
Texte 2 :
Cette technique permet surtout l'étude du squelette et des articulations, des
poumons, de l'abdomen, des seins.
L’appareil utilisé pour cet examen est constitué d’un bras articulé muni d'un
tube à rayons X et d'une plaque contenant un film. Le pupitre de commande
derrière lequel se trouve le personnel médical est séparé du reste de la pièce
par une vitre plombée protectrice.
Image 3
radiographie (b)
Texte 3 :
Cette technique permet de visualiser les organes creux ( les bronches,
l’intérieur du tube digestif, les voies urinaires, …)
Pour pratiquer cet examen, on utilise un endoscope (ou fibroscope)
constitué d’une minuscule caméra au bout d’une fibre optique logée dans
un tube flexible et reliée à un ordinateur qui numérise les images saisies,
les affiche sur un moniteur et les enregistre. Ils peuvent être équipés de
pinces afin de réaliser des prélèvements pour une analyse en laboratoire.
 Associer au nom de la technique l’image et le texte qui lui correspond.