Réflexion et réfraction
Acoustique - Propagation dans un solide

Étant donné que, dans un solide isotrope, une onde de compression L (à polarisation longitudinale) et une onde de cisaillement T (à polarisation transversale) peuvent se propager, toute onde de vecteur k ^I provenant d’un solide isotrope (1) arrivant sur une surface en contact rigide avec un solide isotrope (2) est, en principe, capable d’engendrer :

• deux ondes réfléchies (L₁, T₁), de vecteurs k _L1, et k _T1 dans le solide (1) ;

• deux ondes réfractées (L₂, T₂), de vecteurs k _L2 et k _T2, dans le solide (2).

Dans un milieu anisotrope (cristal), trois ondes, une onde quasi longitudinale L et deux ondes quasi transversales T⁽¹⁾ et T⁽²⁾, de vitesses différentes, sont susceptibles de se propager. Donc une onde provenant d’un cristal (1) arrivant sur une surface rigidement liée à un cristal (2) est, en principe, capable d’engendrer trois ondes dans le cristal (1) et trois ondes dans le cristal (2).

Ces observations découlent des solutions générales des équations de propagation. Toutefois, ces solutions doivent, à toute interface, satisfaire à des conditions : continuité des déplacements (et des vitesses) et des tensions mécaniques. Dans le cas d’ondes planes, les solutions sont de la forme :

La continuité des déplacements u et des tensions mécaniques T a les mêmes conséquences que dans le cas plus simple de l’interface de deux liquides ([AF 3 812], § 3.3.2) :

• les pulsations sont égales ;

• les vecteurs k _R – k _I et k _T – k _I sont perpendiculaires à l’interface ; les vecteurs des ondes réfléchies et réfractées, sont contenus dans le plan d’incidence et leurs projections sur l’interface sont égales à celle du vecteur de l’onde incidente (loi de Snell-Descartes.

• L’association des surfaces des lenteurs des solides (1) et (2) et de la loi sur les projections des vecteurs des ondes fournit, à...