Les ondes acoustiques sont produites par la vibration mécanique d'un support fluide ou solide et propagées grâce à l'élasticité du milieu environnant sous forme d'ondes longitudinales.
La fréquence d'un son est exprimée en Hertz (Hz), elle est directement liée à la hauteur d'un son perçu, mais n'en est qu'une des composantes. A une fréquence faible correspond un son grave, à une fréquence élevée un son aigu.
Les ondes élastiques qui parcourent la terre peuvent être étudiées dans une vaste gamme de fréquences, typiquement du milli-Hertz à la centaine de Hertz. A chaque gamme de fréquence correspondent des longueurs d'onde différentes, et donc des échelles d'observation différentes. A grande échelle, les longueurs d'ondes mises en jeu peuvent être de l'ordre du rayon terrestre; l'onde explore alors toute la terre, permettant alors de mettre en évidence et d'étudier les modes de vibration. Aux petites échelles, les ondes élastiques sont employées pour faire l'image du sous-sol proche, mais elles sont également sensibles à l'hétérogéneité des couches plus profondes. Dans les couches superficielles de la terre, ces hétérogénéitiés peuvent donner lieu à des phénomènes de diffusion multiple. Les applications de l'acoustique à la géophysique sont nombreuses :
- détection et étude des séismes (application passive)
- validation des modèles physiques de la terre
- imagerie du sous-sol (application active)
La sismique est la méthode de géophysique la plus utilisée. En effet, c'est la méthode la plus répandue dans le secteur le plus développé de la géophysique : la recherche d'hydrocarbures. 95 % des missions de prospection utilisent la sismique qui représente 98 % des dépenses de ces missions.
L'Effet Doppler :
L'effet Doppler est le décalage entre la fréquence de l'onde émise et celle de l'onde reçue lorsque l'émetteur et le récepteur sont en mouvement l'un par rapport à l'autre. Il apparaît aussi lorsque l'onde se réfléchit sur un objet en mouvement par rapport à l'émetteur ou au récepteur. Ce phénomène s'applique aussi bien aux ondes acoustiques qu'électromagnétiques, mais en océanographie, il est surtout utilisé avec les ondes acoustiques, notamment en courantologie.
L'effet Doppler
(Techno-Science, 2006)
