Efect Doppler - studopediya
Una dintre cele mai comune exemple de unde mecanice - un val de sunet (a se vedea capitolul 6 ..). În acest caz, rata maximă a moleculelor separate de oscilație este de câțiva centimetri pe secundă, chiar și pentru o suficient de mare intensitate-Ness, t. E. Mult mai puțin decât viteza de propagare a undei (viteza sunetului în aer este de aproximativ 300 m / s). Aceasta corespunde, după cum spun ei, perturbatii mici ale mediului.
Cu toate acestea, la perturbațiile mari (explozie, supersonice corpurile de mișcare tensiune puternică cu descărcare electrică și t. P.) Rata variind de mediu lyuschihsya-particulă poate fi deja comparabile cu viteza sunetului, o undă de șoc.
Odată cu explozia de produse foarte încălzite cu o densitate ridicată, extinsă și straturi comprimate înconjurătoare ha sport. Deoarece volumul de aer comprimat crește în timp. O zonă de tranziție subțire care separă aerul sub presiune din neperturbat, în fizică numită unda de șoc. , Dar discontinuitatea schematică densitatea gazului în propagarea undei de șoc în acesta HN prezentat în Fig. 5.22, de asemenea. Pentru comparație, aceeași figură prezintă variația densității fluidului atunci când unda acustică trece (Fig. 5.22, b).
Unda de șoc poate avea o energie considerabilă, deoarece, într-o explozie nucleară în formarea unui val de șoc în jurul mediu de fierbere consumat aproximativ 50% din energia exploziei. Prin urmare, unda de șoc ajunge la obiecte biologice și tehnice, este capabil de a provoca moartea, vătămare corporală și distrugere.
Chemat efectul Doppler schimbare de frecvență, undelor perceptibile de către un observator (receptor val), ca urmare a unei mișcări relative sursă Corolar-val și observarea-a spune.
Să ne imaginăm că observatorul se apropie la o viteză de Ur în raport fix la sursa medie de undă. În acest caz, el se întâlnește pentru același interval de timp este mai lung decât valuri în absența mișcării. Acest lucru înseamnă că ora perceput Toth ¢ n mai mare val frecvență emisă de o sursă. Cu toate acestea, deoarece viteza de lungime de undă, frecvență și propagarea undei asociate cu sootnosheniemili
Un alt caz: sursa undelor și se deplasează cu o viteză de U și o relativă non-mobile observatorului mediu (figura 5.23, a.). Pe măsură ce se deplasează sursă după lungimea de undă emisă de undă ny va fi mai mică decât cu o sursă fixă. De fapt, lungimea de undă este distanța dintre două puncte cu diferența de fază 2p. În timpul T egală cu o perioadă de val răspândit de o distanță l. (Fig. 5.23, b), sursa undelor se va muta la contrastimula distanța AB = Uit. punctele de fază B și C, în același timp, pe diferite 2p; Track-sequently, distanța dintre ele este egală cu lungimea de undă de l“, formată de sursa de radiație în timpul mișcării-TION. Utilizarea Fig. 5,23, și știind că,
efectua unele Compute-ment:
În acest caz, observatorul percepe undă a căror frecvență-glicol oscilațiilor
Cu mișcarea simultană a reciproc, iar observatorul este-Točník formula pentru frecvența percepută obținută în Setări sub-formula (5.59) n ¢ [vezi. (5.57)] în loc de n:
După cum se vede din (5,60), rata percepută este mai mare atunci când se apropie undele sursă emise și observate-donatori. Prin schimbarea semnelor Un și Ui în (5,60), putem obține o formulă similară în îndepărtarea sursei de observator (receptor). Astfel, la timp, putem scrie formula generală
unde semnele „superioare“ în revendicări sunt convergente sursa de undă și receptor, iar „de jos“ - respectiv pentru eliminare.
Efectul Doppler poate fi utilizat pentru a determina ratele, mișcarea de cinci corp în mediul înconjurător. Pentru aplicații medicale l-IME este de o importanță deosebită. Să luăm în considerare acest caz.
Să presupunem că generatorul ultrasonic este combinat cu receptorul sub forma unui sistem tehnic (fig. 5.24). Sistemul tehnic este fix în raport cu mediul. In medie, cu viteză obiect u0 Xia condus (corp). Generatorul emite ultrasunetelor cu frecventa Nt. Mutarea obiect ca observator perceput n1 oră Toth. care poate fi găsit de formula (5.57):
unde v - viteza de propagare a undei mecanice (ultrasunet).
Unda ultrasonică cu un obiect în mișcare n1 frecvență este reflectată spre sistemul tehnic. Receptorul dinamometric este deja o altă frecvență (efect Doppler), care poate fi exprimată, zit, folosind (5.59)
, sau în conformitate cu (5.62)
Astfel, diferența de frecvență este egală cu
și aceasta se numește schimbare de frecvență Doppler.
In aplicatii medicale de ultrasunete de viteză considerabilă, dar cea mai mare a vitezei de deplasare subiect (u >> U0). Pentru aceste cazuri (5.64) avem
Efectul Doppler este utilizat pentru a determina viteza de Cro-votoka (cm. § 9.5), supape și viteza peretelui inimii (ecocardiografie Doppler) și a altor organe.
Acustică. Caracteristicile fizice ale sunetului. caracteristici senzație auditivi și relația lor cu caracteristicile fizice ale sunetului. legea Weber-Fechner. nivelurile de niveluri de intensitate și volum. Unități de - decibeli și fundaluri. Audiometria. Fonokardiogra-FFL.
Absorbția și reflectare a undelor acustice. dans Impe acustic. Ultrasunete. Metodele de obținere și de înregistrare. Acțiunea ultraz-wook pe fond. Elementele de bază ale biofizice de acțiune cu ultrasunete pe o cușcă-ki și țesuturi. Chirurgie și aplicarea cu ultrasunete terapeutice.
Diagnostic cu ultrasunete. Principiile de tomografie cu ultrasunete. Infrasunetele. baza de biofizică a acțiunii infrasunetelor asupra obiectelor biologice.