ЕА
Елена Аксененко

Какие есть параметры звуковой волны и какая связь между ними?

Натуська Булатова
Натуська Булатова

Звуковые волны имеют несколько основных свойств:
• Распространение звуковых волн. Звуковые волны распространяются через воздух, жидкости и ткани человеческого организма почти исключительно в виде упругих волн. Последние представляют собой зоны, в которых молекулы, составляющие среду, попеременно разрежаются или уплотняются. Таким образом, звуковые волны могут распространяться через вещество и не распространяются в вакууме.

• Скорость распространения. Скорость звука при прохождении любых веществ относительно мала (для ткани около 1540 м/с) . Следовательно, время прохождения звуковой волны может быть точно измерено и соотнесено с пройденным расстоянием с использованием принципа «время -расстояние» .

• Отражение (частичное или полное) звуковых волн от поверхностей: степень отражения падающих на поверхность звуковых волн зависит от акустического сопротивления (импеданса) :

Импеданс - отношение интенсивности падаюшей звуковой волны к той ее части, которая была пропущена средой.
Акустическое сопротивление - произведение плотности и скорости звука. Характеризует рассеяние энергии волн в веществе.

Эффект Допплера.

Согласно эффекту Допплера, частота отраженной звуковой волны изменяется при приближении или отдалении источника звука от принимающего устройства. В соответствии с законом «время-расстояние» , произведение времени и скорости равняется пройденному расстоянию. Таким образом, для определения направления и скорости кровотока в сосудах и сердце могут быть проанализированы изменения частоты отражения звуковых волн от движущихся эритроцитов.

Качество ультразвукового исследования (УЗИ) зависит от двух критериев, связанных со свойствами звуковых волн:
• Максимально возможное разрешение (высшая частота передатчика) .
• Адекватность глубины проникновения звука (низшая частота передатчика) .
• Правило: звуковые волны меньшей длины дают большее разрешение, но меньшую глубину проникновения ультразвука
• Решение: диапазон оптимальных частот для ультразвуковой диагностики составляет 1-10 МГц. Диапазон оптимальной длины звуковых волн составляет 0.15-1,5 мм.

Скорость распространения звука. Этот показатель зависит от плотности среды (примерно 1500-1600 м/с в мягких тканях и жидкостях, 331 м/с в воздухе и 3500 м/с в костях) . Ультразвуковые инструменты откалиброваны для средней скорости звука 1540 м/с.

Осевое разрешение. Звуковой импульс составляется двумя (или тремя) звуковыми волнами, выпущенными в продольном (осевом) направлении. Максимальная способность к различению двух отдельных точек в продольном направлении равняется 1/2 длины импульса, или приблизительно длине одной звуковой волны. Например, при рабочей частоте 3,5 МГц разрешение равно примерно 0,5 (- 1) мм.

Латеральное разрешение. С увеличением глубины ультразвуковой луч сначала сужается, а затем происходит его расширение со снижением интенсивности и разрешения. Фокусная зона луча («сужение» ) имеет ширину 3-4 длины звуковой волны и характеризуется максимальным латеральным разрешением. При частоте 3,5 МГц латеральное разрешение составляет примерно 2 мм, т. е. две соседние точки будут расценены как различные, если расстояние между ними не меньше 2 мм.

Похожие вопросы
Что такое звуковые, голосовые волны?
Есть ли какая нибудь связь между ними? Если есть то какая?
Какая связь между звуковыми волнами и давлением?
Звуковая волна-материальна?
Чем звуковые волны отличаются от механических?
В каком классе изучают звуковые волны?
какая скорость звуковой волны в земле
Электромагнитные волны отличает от звуковых?
Чем отличает Электромагнитные волны от звуковых?
Определение звуковые волны .