Étude d'un sondeur

Les sondeurs sont des appareils de détection sous-marine utilisés au quotidien par les plaisanciers et les pêcheurs. Ils permettent par exemple de localiser un poisson en représentant sur un écran sa profondeur sous l'eau.

L'appareil est relié à une sonde supposée placée à la surface de l'eau qui envoie des impulsions ultrasonores dans l'eau en forme de cône avec une intensité maximale à la verticale de la sonde. Le signal réfléchi par le poisson appelé écho est capté par la sonde puis analysé par l'appareil en mesurant par exemple la durée entre l'émission et la réception ainsi que l'intensité de l'écho.

Le sondeur étudié dans cet exercice est embarqué dans un bateau immobile par rapport au fond marin.

Données :

Salinité de l'eau : S = 35 ‰ (pour mille)
Température de l'eau : \theta = 10 °C
Fréquence de l'onde ultrasonore du sondeur : f = 83 kHz
Ordre de grandeur de la taille d'une sardine adulte : 10 cm
Ordre de grandeur de la taille d'un thon adulte : 1 m