Поглощение и отражение звуковых волн

Звуковыми волнами или звуком называются продольные механические волны с частотой от 16 до 20000Гц, распространяющиеся в упругих средах.

Уравнение звуковой волны:

S=Acos w(t-x/c)

S – смещение колеблющейся частицы среды относительно положения равновесия

A – амплитуда колебаний

W – круговая частота колебаний

x – координата колеблющейся частицы среды

c – скорость распространения звуковой волны

Волновое сопротивление – важнейшая характеристика среды, определяющая условие отражения и преломления волн на ее границе.

Представим, что звуковая волна попадает на границу раздела двух сред. Часть волны отражается, а часть – преломляется. Преломленная волна может поглотиться во второй среде, а может выйти из нее.

Предположим, что плоская волна падает нормально к границе раздела, интенсивность ее в первой среде I₁, интенсивность преломленной (прошедшей) волны во второй среде I₂.

B=I₁/I₂ – коэффициент проникновения звуковой волны

Рэлей показал, что коэффициент проникновения звука определяется формулой

B=L c₁p₁/c₂p₂ / ((c₁p₁/c₂p₂)+1)²

Получаем, что B=1 если c₁p₁₌c₂p₂

При равенстве волновых сопротивлений двух сред звуковая волна пройдет границу раздела без отражения.

Ультразвук. Источники и приемники ультразвука. Особенности распространения УЗ волн. Действие УЗ на вещество. Биофизические основы действия УЗ на клетки и ткани организма. Применение УЗ в диагностике и для лечения.

Ультразвук (УЗ) называют механические колебания и волны, частоты которых более 20кГц, и длиной волны меньшей чем у звуковой волны.

Особенности: 1) из-за малой длины уз-волн, исключается явление дифракции, и они могут быть получены в виде строго направленных пучков.

2) интенсивность волны прямо пропорциональна квадрату частоты, поэтому УЗ-волна имеет большую интенсивность, чем звуковая.

3) УЗ-волны как и свет отражаются и преломляются

4) Отражение УЗ-волн зависит от разности акустических сопротивлений этих сред

5) Скорость распространения УЗ-волн зависит от упругости и плотности среды

6) Поглощение УЗ зависит от его частоты

УЗ оказывает на вещ-во комлексное дей-е:

1) механическое дей-е связано с деформацией микроструктуры вещ-ва,

2) УЗ обладает способностью размельчать и дисперировать вещ-ва – физико-химическое

3) УЗ ускоряет процессы протекания диффузии, растворения, хим. реакций – тепловое

Мед-био приложения УЗ можно в основном разделить на два направления: методы диагностики (эхоэнцелография, УЗ кардиография) и методы воздействия (УЗ физиотерпаия, ультрафонофорез, хирургия – УЗ скальпель и т.д.)