Fronts d'onde ultrasonores à la surface d'un milieu semi infini anisotrope : théorie des rayons réels et complexes

Abstract

Les fronts d’ondes ultrasonores générés par une source LASER en régime d’ablation et se propageant à la surface d’un milieu anisotrope peuvent être observés expérimentalement à partir d’une sonde hétérodyne mesurant le déplacement vertical de la surface en fonction du temps ou numériquement par un calcul de la fonction de Green. Les résolutions des polynômes de Christoffel et de Rayleigh associées à un critère d’énergie permettent de calculer respectivement les temps d’arrivée des ondes rasantes et de l’onde de Rayleigh. Ce calcul qui est basé sur la notion d’onde plane homogène, ne donne qu’une description partielle des phénomènes physiques observés expérimentalement ou numériquement. En effet, pour un milieu anisotrope, certains fronts se rejoignent en un point et forment une corne. Le lieu de jonction des deux fronts est caractérisé par une concentration d’énergie impliquant des phénomènes de diffraction. Cependant lorsque l’on considère la description des fronts d’onde à partir d’ondes planes homogènes, on constate que les fronts s’interrompent brutalement à la pointe de la corne. L’introduction des ondes rasantes et de Rayleigh hétérogènes permettent de décrire les fronts qui se propagent dans le prolongement des cornes. Les résultats ainsi obtenus sont en parfait accord avec ceux obtenus expérimentalement ou numériquement.