Les tensions de radiation en acoustique

Abstract
Stresses resulting from the propagation of a plane elastic wave through a fluid can be computed by a method similar to the one used in elasticity for stresses in a strained solid body. This discussion proves the anisotropic character of the forces acting on the boundaries and their tensorial nature. The radiation tensor for a spherical wave is différent from the tensor for a plane wave. Using the Boltzmann-Ehrenfest adiabatic invariants, it is possible to prove the existence of an isotropic pressure term, which can be discussed experimentally. The method of radiation tensors can be used to compute the pressure in an ideal monatomic gas, or the osmotic pressure in a solution. Both examples are completely discussed.

Résumé
L'étude des efforts exercés par des ondes élastiques planes se propageant sans affaiblissement dans un fluide peut être abordée par une extension des modes de raisonnement utilisés en élasticité pour le corps solide soumis à des contraintes. Cette étude montre le caractère anisotrope des efforts développés par les actions des ondes sur les surfaces frontières et le caractère tensoriel de ces efforts. Il est établi que dans le cas des ondes sphériques les pressions de radiation ont une expression différente de celle valable pour les ondes planes. L'utilisation de l'invariant adiabatique de Boltzmann-Ehrenfest montre l'existence d'un terme de pression isotrope dont il est possible de faire l'étude par voie expérimentale. On montre que les tensions de radiation donnent des expressions correctes pour évaluer la pression d'un gaz parfait monoatomique, que l'on considère la pression de radiation des ondes de phase ou que l'on considère la pression de radiation des ondes acoustiques. Enfin il est possible de donner une interprétation de la pression osmotique par l'utilisation des pressions de radiation des ondes de diffusion d'un corps dissout, ces ondes étant réfléchies par la paroi semi-perméable séparant la solution du solvant.