Ondes guidées
Acoustique - Propagation dans un solide

Les ondes étudiées jusqu’ici sont des ondes de volume : il est admis, dans ce qui précède, que les dimensions du faisceau d’ondes sont petites devant celles du milieu. Les limites de celui-ci ne jouent aucun rôle sauf dans le paragraphe 4 dans lequel intervient un solide « semi-infini », limité par une surface plane.

Les ondes d’un mode donné s’y réfléchissent, le plus souvent, en engendrant d’autres modes et, en particulier, dans le cas de l’interface liquide-solide et sous des conditions précises d’incidence, un mode qui se propage sur la surface du solide. Ce mode dans lequel les ondes n’ébranlent qu’une épaisseur de matière de l’ordre de la longueur de l’onde a été découvert par Lord Rayleigh, en 1885, au cours d’une analyse des signaux engendrés par les tremblements de terre. Il a montré que ce mode était la source d’échos dont l’arrivée tardive n’était alors pas comprise. Ces ondes de surface, bien que relativement complexes, ont donné lieu à de nombreuses applications, surtout dans le domaine du traitement du signal. Elles sont traitées, avec quelques détails, dans le paragraphe 5.1.

Les autres types d’ondes classiques guidées se propagent normalement dans un solide de section rectangulaire ou cylindrique (ou dans un fluide contenu dans un tube de section appropriée). L’étude de la propagation dans ces guides tridimensionnels est assez difficile. En conséquence, notre analyse est limitée aux modes simples à une seule composante (onde transversale horizontale) se propageant dans une couche déposée sur un substrat (ondes de Love) et aux modes à deux composantes se propageant dans une plaque de très grande largeur (ondes de Lamb). Les modes de propagation dans un cylindre sont qualitativement décrits.