Mechanikai hullámok, hangtan, ultrahangok

Hasonló dokumentumok
Mechanikai hullámok, hangtan, ultrahangok

Mechanikai hullámok, hangtan, ultrahangok

Csillapított rezgés. a fékező erő miatt a mozgás energiája (mechanikai energia) disszipálódik. kváziperiódikus mozgás

1. A hang, mint akusztikus jel

Rezgés, Hullámok. Rezgés, oszcilláció. Harmonikus rezgő mozgás jellemzői

Hangintenzitás, hangnyomás

Hang és ultrahang. Sugárzások. A hang/ultrahang mint hullám. A hang mechanikai hullám. Terjedéséhez közegre van szükség vákuumban nem terjed

vmax A részecskék mozgása Nyomás amplitúdó értelmezése (P) ULTRAHANG ULTRAHANG Dr. Bacsó Zsolt c = f λ Δt = x/c ω (=2π/T) x t d 2 kitérés sebesség

Rezgések és hullámok

Hullámok, hanghullámok

A hang mint mechanikai hullám

Mechanikai hullámok. Hullámhegyek és hullámvölgyek alakulnak ki.

Mechanikai hullámok, hangtan, ultrahangok

11. Egy Y alakú gumikötél egyik ága 20 cm, másik ága 50 cm. A két ág végeit azonos, f = 4 Hz

Hang és ultrahang. Sugárzások. A hang/ultrahang mint hullám. A hang mechanikai hullám. Terjedéséhez közegre van szükség vákuumban nem terjed

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

Audiometria 1. ábra 1. ábra 1. ábra 1. ábra 1. ábra

Hullámmozgás. Mechanikai hullámok A hang és jellemzői A fény hullámtermészete

Zaj- és rezgés. Törvényszerűségek

KÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS

Szent István Egyetem Fizika és folyamatirányítási Tanszék FIZIKA. rezgések egydimenziós hullám hangok fizikája. Dr. Seres István

Hullámok tesztek. 3. Melyik állítás nem igaz a mechanikai hullámok körében?

Mechanika, dinamika. p = m = F t vagy. m t

c v A sebesség vákumbanihoz képesti csökkenését egy viszonyszámmal, a törémutatóval fejezzük ki. c v

a) Valódi tekercs b) Kondenzátor c) Ohmos ellenállás d) RLC vegyes kapcsolása

Mechanikai hullámok (Vázlat)

A hullámok terjedése során a közegrészecskék egyensúlyi helyzetük körül rezegnek, azaz átlagos elmozdulásuk zérus.

Dinamika. p = mυ = F t vagy. = t

Biofizika és orvostechnika alapjai

11.3. Az Achilles- ín egy olyan rugónak tekinthető, amelynek rugóállandója N/m. Mekkora erő szükséges az ín 2 mm- rel történő megnyújtásához?

1. Az ultrahangos diagnosztika fizikai alapjai

A hang fizikai tulajdonságai, ultrahang, Doppler-elv Dr. Goda Katalin 2019.

Név... intenzitás abszorbancia moláris extinkciós. A Wien-féle eltolódási törvény szerint az abszolút fekete test maximális emisszióképességéhez

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 1. (b) Rugalmas hullámok. Utolsó módosítás: szeptember 28. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

FIZIKA ZÁRÓVIZSGA 2015

Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény

Fizikai hangtan, fiziológiai hangtan és építészeti hangtan

A 2010/2011. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának. feladatai fizikából. I. kategória

Diagnosztikai ultrahang

f A hullámforrás frekvenciája c a közegbeli terjedési sebesség

Az ultrahang reflexiója. Az ultrahang orvosi alkalmazásainak alapjai. Visszaverődés. Terápa alapja az ultrahang elnyelődése

1. Feladatok merev testek fizikájának tárgyköréből

Osztályozó vizsga anyagok. Fizika

Hang és ultrahang. Sugárzások. A hang/ultrahang mint hullám. A hang mechankai hullám. Terjedéséhez közegre van szükség vákuumban nem terjed

Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések

Hangterjedés akadályozott terekben

f A hullámforrás frekvenciája c a közegbeli terjedési sebesség

Méréstechnika. Rezgésmérés. Készítette: Ángyán Béla. Iszak Gábor. Seidl Áron. Veszprém. [Ide írhatja a szöveget] oldal 1

Optika gyakorlat 6. Interferencia. I = u 2 = u 1 + u I 2 cos( Φ)

2. Az emberi hallásról

Ultrahang. A hang. A hanghullámot leíró függvény. Az ultrahang

Gyakorlat anyag. Veszely. February 13, Figure 1: Koaxiális kábel

A légköri sugárzás. Sugárzási törvények, légköri veszteségek, energiaháztartás

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Hang és ultrahang. Az ultrahangos képalkotás, A-, B- és M-képek. Doppler-echo. Echo elv - képalkotás. cδt = d+d = 2d

Rugalmas hullámok terjedése. A hullámegyenlet és speciális megoldásai

Az optika tudományterületei

Járműipari környezetérzékelés

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

A hőmérsékleti sugárzás

Kérdések Fizika112. Mozgás leírása gyorsuló koordinátarendszerben, folyadékok mechanikája, hullámok, termodinamika, elektrosztatika

A nagyobb tömegű Peti 1,5 m-re ült a forgástengelytől. Összesen: 9p

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória. J 0,063 kg kg + m 3

Értékelési útmutató az emelt szint írásbeli feladatsorhoz

Zaj,- rezgés és sugárzásvédelem NGB_KM015_ tanév tavasz 2. előadás. Bedő Anett egyetemi tanársegéd SZE, AHJK Környezetmérnöki tanszék

Öveges korcsoport Jedlik Ányos Fizikaverseny 2. (regionális) forduló 8. o március 01.

Látás. Látás. A környezet érzékelése a látható fény segítségével. A szem a fényérzékelés speciális, páros szerve (érzékszerv).

Sugárzásos hőtranszport

1. Az üregsugárzás törvényei

Mechanika I-II. Példatár

Zaj és rezgésvédelem tanév tavasz 2. előadás. Bedő Anett egyetemi tanársegéd SZE, AHJK Környezetmérnöki tanszék

Geometriai és hullámoptika. Utolsó módosítás: május 10..

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

A hullám frekvenciája egyenlő a hullámforrás frekvenciájával, azzal a kikötéssel, hogy a hullámforrás és megfigyelő nyugalomban van.

Zaj és rezgésvédelem Hangterjedés

Optika gyakorlat 2. Geometriai optika: planparalel lemez, prizma, hullámvezető

OPTIKA. Geometriai optika. Snellius Descartes-törvény szeptember 19. FIZIKA TÁVOKTATÁS

Anyagvizsgálati módszerek

Ψ - 1/v 2 2 Ψ/ t 2 = 0

a terjedés és a zavar irányának viszonya szerint:

5.1. ábra. Ábra a 36A-2 feladathoz

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika 2. ZH, december 05. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

-2σ. 1. A végtelen kiterjedésű +σ és 2σ felületi töltéssűrűségű síklapok terében az ábrának megfelelően egy dipól helyezkedik el.

egyetemi tanár, SZTE Optikai Tanszék

Fizika 2 - Gyakorló feladatok

A Brüel & Kjaer zajdiagnosztikai módszereinek elméleti alapjai és ipari alkalmazása

Szilárd testek rugalmassága

Legyen a rések távolsága d, az üveglemez vastagsága w! Az üveglemez behelyezése

Környezetvédelem műszaki alapjai. alapjai, akusztika

Hang terjedési sebességének meghatározása állóhullámok vizsgálata Kundt csőben

Ultrahangos anyagvizsgálati módszerek atomerőművekben

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 Q

2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Fény, mint elektromágneses hullám, geometriai optika

MECHANIKAI HULLÁMOK. A tér egy adott helyén történt zavarkeltés eredménye a tőle r távolságra lévő pontban idő múlva jelenik meg: x c

NE HABOZZ! KÍSÉRLETEZZ!

Az elektron hullámtermészete. Készítette Kiss László

Átírás:

Mechanikai hullámok, hangtan, ultrahangok előadás I. éves orvostanhallgatóknak Maróti Péter 011. okt. 10.

Felkészülés Előadás (lásd az intézet honlapjára elkerülő anyagokat) + egyéb segédletek Minden tudás annyit ér, amennyit belőle alkalmazni tud. A probléma- ill. eladatmegoldás ontos: kérem, hogy aktivizálja magát a szemináriumi oglalkozásokon. Néhány tudomány-terület eladatok ill. megoldásuk ormájában kerül terítékre. Ajánlott olvasnivalók Budó Á.: Kísérleti Fizika, Tankönyvkiadó, Budapest 1965. Holics L.: Fizika, 1. kötet Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1986. Damjanovich S, Fidy J, és Szöllősi J.: Orvosi bioizika, Medicina, Budapest, 005. Fercher A.F.: Medizinische Physik, Springer, Wien, New York 1999. Maróti P. és Laczkó G.: Bevezetés a bioizikába, JATEPress Szeged (több kiadás). Maróti P. és Tandori J.: Bioizikai eladatok, JATEPress, Szeged 1996. Maróti P., Berkes I. és Tölgyesi F.: Biophysics Problems. A textbook with answers, Akadémiai Kiadó, Budapest 1998.

Mechanikai hullám A rugalmas közegben rezgő test mozgásállapota (energiája) TÉR-ben és IDŐben tovaterjed. Hullámterjedés egyenes mentén; transzverzális és longitudinális hullámok

A mechanikai hullám (hang) spektruma inrahangok emberi beszéd, hallás, ének macska hallásának első határa denevér ultrahang orvosi ultrahang

Egyenes mentén terjedő harmonikus Hullámszám: λ Terjedési sebesség: c Lineáris rekvencia: y( x, t) Körrekvencia: ω hullám egyenlete. π λ y( x 0, t) Asin( ω t + ϕ) Hullámszám ( ω ( t x / + ϕ) y( x, t) Asin c) λ ( ω t λ + ϕ) Asin x Kezdőázis: φ c c c T π ω y( x, t) Fázisszög: ( ω ( t x / c) + ϕ) Periodusidő: T Hullámhossz: (λ) Kezdőázis: φ t x Asin π + ϕ / π T λ

A hang visszaverődése és törése α α rel sinα c1 n sin β c A teljes visszaverődés határszöge (β 90 o ): sin α határ c 1 /c. levegő víz bőr 1 állandó sin α határ c 1 /c. β 90 o c (m/s) 345 1480 1950 akusztikai sűrűség határszög, α határ (ok) nagy kicsi nagyon kicsi 13,5 49,4

Speciális eset: merőleges beesés R Z Z + Z Z 1 1 Z ρ c a közeg akusztikus ellenállása (impedanciája) Példa: ultrahang irányul levegőből (Z 0,43 10 3 kg m - s -1 ) merőlegesen lágy szöveti részek (Z 1,6 10 6 kg m - s -1 ) elé. A visszaverődési hányad R 0,9994, azaz a transzmisszió csak T 1-R 0,06%. Ha ellenben vízbázisú cellulóz-zselét, mint akusztikus csatolóanyagot (Z 1,5 10 6 kg m - s -1 ) alkalmazunk a transducer és a lágyszöveti rész között, akkor a visszaverődési hányad R 0,001 lesz, azaz T 0,999 hatol be. Több, mint 3 nagyságrend a veszteség, ha nem használunk alkalmas akusztikus csatolóközeget.

A harmonikus mechanikai hullámok energiája A harmonikus hullám energiasűrűségének időbeli átlaga: Eidoátlag 1/ ma ω w V V 1 ρa ω Sugárzási teljesítmény P wqc Intenzitás (teljesítménysűrűség) I P q w c 1 ρ c A ω 1 ρ c v max 1 p max ρ c Példa. A 100 mw/cm intenzitású és 3 MHz rekvenciájú ultrahangot közvetítő vízben (sűrűség 10 3 kg/m 3, terjedési sebesség 1480 m/s) az amplitúdó A nm, a sebesség maximuma v max 3,7 cm/s, a gyorsulás maximuma a max 7 10 4 g (!) és a nyomás maximuma p max 0,5 bar.

Az intenzitás távolságüggése Pontszerű hullámorrás esetén homogén és izotróp közegben a hullámrontok a orrással koncentrikus gömbök. P P I q 4 r π Hullámkeltés + intererencia

Kiterjedt, D átmérőjű köralakú, rekvencián sugárzó ultrahangorrás (transducer) intenzitás- és irányeloszlása Fresnel zóna sin α 1, c/( D) Fraunhoer zóna N D /(4c) Pontszerű szerikális hullámrontok intererenciája közeli távoli zóna Példa. Lágy szövetben a hang terjedési sebessége c 1580 m/s, és legyen a transducer átmérője D 1 cm! (MHz) N (cm) α (ok) 1 1,6 1,3 3, 6,1 5 7,9,5

A tengelyre merőleges irányokban az intenzitás változása

Ultrahang sugárzási terének alakítása (ókuszálása): akusztikus: tükrök és lencsék elektronikus: ázis-irányítás

Az ultrahang közegbeli gyengülése: Beer-törvény A közegbe hatoló UH sugárzás intenzitása a közegbeli veszteségek (szórás, elnyelés stb.) miatt a távolsággal (mélységgel) exponenciálisan csökken: I I 0 exp(-α x)

Objektív hangintenzitás Hangorrás P (W) normális beszéd 10-5 kiáltás 10-3 zongora (maximum) 0,1 autókürt 5 nagy hangszóró 10 légoltalmi sziréna 10 3 n P 10 lg decibel (db) P 1

Szubjektív hangerősség, hangosság Hangorrás Szubjektív hangerősség (ón) hallásküszöb 0 halk alevélsusogás 10 suttogás 0 csendes utca zaja 30 normális beszélgetés 50 kiabálás 80 oroszlánüvöltés közelről 10 ájdalomküszöb 130 H 10lg I I 0 phon( ón) H (ón) H 1 khz (db)

Szubjektív hangerősség, hangosság H (ón) H 1 khz (db)

A terjedési sebesség üggése a közeg tulajdonságaitól A minden irányban igen nagy kiterjedésű, homogén és izotróp rugalmas szilárd testben mind longitudinális, mind transzverzális hullámok terjedhetnek c long E 1 µ E 1 ctrans ρ (1 + µ )(1 µ ) ρ (1 + µ ) Poisson-szám: µ d l / / d l c c long trans (1 µ ) 1 µ Mivel sok anyagra μ 1/3, ezért c long c trans. Általánosan, mivel μ ½, ezért ugyanabban a szilárd közegben a longitudinális hullámok sebessége nagyobb, mint a transzverzálisoké. Földrengéshullámoknál a kétéle hullám megérkezésének időkülönbségéből meg lehet becsülni a öldrengés epicentrumának az észlelés helyétől való távolságát.

A terjedési sebesség üggése a közeg tulajdonságaitól Végtelen hosszú rugalmas (szilárd) rúdban a longitudinális hullám terjedési sebessége: c long E ρ E a test Young modulusza Folyadékokban c K ρ K a olyadék kompressziómodulusa: K p V / V Gázokban c κ p ideális gáznál c κ ρ ahol κ c p /c V a gáz kétéle (állandó nyomáson és állandó térogaton mért) ajhőjének hányadosa, R az univerzális gázállandó és T az abszolút hőmérséklet (Laplace-éle ormula, 1816). Összehasonlítva, E (szilárd testekben) ormálisan K-val (olyadékokban) ill. κ p-vel (gázokban) helyettesítendő a longitudinális hullámok terjedési sebességeinek kiejezésében. RT

A Doppler-eektus a) A hullámorrás nyugszik, és a megigyelő mozog. Ha a megigyelő v m sebességgel közeledik az álló hangorrás elé, akkor nem csupán a hangorrás által 1 s alatt kibocsátott 0 rezgésnek megelelő hullámot ogja el, hanem ezenkívül még annyi rezgést is, amennyi az 1 s alatti közeledés útszakaszára (azaz v m -re) esik a λ 0 c/ 0 hosszúságú hullámokból, azaz v m /λ 0 0 v m /c számút. Ennélogva a közeledő (+), ill. távolodó ( ) megigyelő által észlelt rekvencia v ± 0 1 c m Például v m ½ c sebességű közeledésnél (távolodásnál) az észlelt hang rekvenciája megduplázódik (eleződik), azaz a hang magassága egy oktávval emelkedik (csökken

A Doppler-eektus b) A hullámorrás mozog, és a megigyelő áll. A megigyelőhöz v sebességgel közeledő hangorrás a t 0 időpillanatban sugározza ki a rezgés első ázisát, míg T 0 idő múlva (amikor a hangorrás már v T 0 szakasszal közelebb van a megigyelőhöz) a rezgés utolsó ázisát. Emiatt a hullámhossz a hullámorrás előtt v T 0 hosszal (azaz λ 0 - v T 0 értékre) megrövidül. Mivel azonban a megrövidült hullámok a nyugvó közegben szintén c sebességgel terjednek, ezért az észlelt rekvencia c/(λ 0 - v T 0 ). A hullámorrás közeledése ( ) ill. távolodás (+) esetén észlelt rekvencia 0 v 1 c

A Doppler-eektus A két kiejezést egyesítő összeüggés: 0 1 1 v c v c m Ha az FM távolság nem változik meg (pl. rá merőleges irányúak az elmozdulások), akkor az ilyen mozgás nem hoz létre Dopplereltolódást. Az optikai Doppler-eektus (vöröseltolódás) a izikai lényegét tekintve különbözik az akusztikai Doppler-eektustól, mert az előbbiben nincs közvetítő közeg ( éter ), így csak a orrás és a megigyelő relatív sebessége (v) számít az optikai Doppler-eektusnál. 0 v 1± c v 1- c ha v << c, akkor v ± 0 1 c

A vér áramlási sebességének meghatározása a Doppler-elv alapján A Doppler-eltolódás: 0 1 0 + vcosα c vcosα c Ha a vvt sebessége nagyságrendekkel kisebb, mint a hang terjedési sebessége (v << c), akkor ' 0 1 v cosα c ' 1+ 1 v cos a c cosα 0 c v

Frekvencia-optimum a vér sebességének meghatározására A Doppler-eltolódás az alkalmazott ultrahang rekvenciájával arányos, azaz minél nagyobb a rekvencia, annál pontosabban lehet a sebességet meghatározni: const 1 A d mélységben levő vvt-ről származó echo I intenzitása az I 0 beeső intenzitásról a távolsággal exponenciálisan csökken: I const 3I 0 exp( α d) Lágy szövetekben a diagnosztikus tartományban (-0 MHz) a veszteségi együtthatók összege (α) a rekvenciával arányosan növekszik: α const Optimális rekvenciának azt ogjuk tekinteni, amelyre az I Δ szorzat maximális. Ennek szükséges eltétele, hogy az I Δ szorzat szerinti első dierenciálhányadosa tűnjön el: d(i Δ )/d 0, amely eltételből: 1 opt d const

Frekvencia-optimum a vér sebességének meghatározására opt 90 MHz mm d

Az ultrahangok keltése inverz (ordított) piezoelektromos jelenséggel Ha a kristálymetszet vastagsága λ/, akkor az alapharmonikus rezgést rezonanciával gerjeszthetjük: az elektródáknál csomópontok, és a kristályban λ/ hosszúságú állóhullám alakul ki.

Az ultrahang orvosi alkalmazásai 1 MHz esetén vízben maximum-értékek I 10 mw/cm DIAGNOSZTIKA I 3 W/cm TERÁPIA Lökéshullám kitérés: x I / Z ω relatív megnyújtás: gyorsulás: hangnyomás: x x ω ω E x π λ I Z I Z E π I Z λ nm 8,4 10-6 35 nm 1,47 10-6 Ezek a nagy intenzitású lökéshullámok gyakorlatilag egyetlen 10 3 m/s 3,5 10 4 m/s élhullámból állnak, ezért rájuk szigorúan nem érvényesek a harmonikus hullámokra megadott összeüggések. 10 4 Pa 3,5 10 5 Pa 40 MPa (!)

Feladatok házi és/vagy szemináriumi eldolgozásra 1) Mekkora a normál (kamarai) egy-vonásos a hang ( bécsi a, 440 Hz) hullámhossza levegőben és vízben? Mekkorák ugyanezen értékek a magyar a hangra (435 Hz)? Mit tapasztalnánk, ha a zenekar erre a két a hangra hangolna? ) A normál egy-vonásos a hang 440 Hz rekvenciájából kiindulva mekkora az egyvonásos c hang rekvenciája a 1 hangból álló, egyenletesen temperált kromatikus hangsorban (amely őleg Bach zeneművei óta (170) terjedt el)? 3) Mekkora a 80 cm hosszú nyitott, illetve zárt síp alaphangjának rezgésszáma? 4) Milyen rekvenciájú hangok erősödnek el az emberi ül,5 cm hosszú külső hallójáratában, és csökkentik ezzel kissé a hallásküszöböt? 5) A bálnák nagyon érzékenyek az alacsony rekvenciájú víz alatti hangokra. Mekkora lehet a külső hallójáratának valószínűsíthető hossza, ha a hallásának érzékenységi maximuma 100 Hz? 6) A delin 60 khz rekvenciájú és 30 mw teljesítményű ultrahang-impulzusokkal térképezi el a cápa mozgását. A cápa helyén az ultrahang intenzitása 1,5 10-5 W/m. Mekkora a cápa és a delin közötti távolság? Mekkora a cápa körüli vízmolekulának az ultrahang hatására történő elmozdulás-maximuma (amplitúdója)? 7) A kutyáknak nagyon kiinomult a hallásuk: a hallásküszöb 1 10-15 W/m. Milyen intenzitásúnak hallják azt a hangot, amelyet az ember 50 db-nek érez? 8) Három, egyenként 0 db hangosságú hangorrás egyszerre szól. Mekkora lesz a hangérzet erőssége?

Feladatok házi és/vagy szemináriumi eldolgozásra 9) A középül a dobhártyára érkező hangnyomást 0-szorosára (a hangintenzitást 400- szorosára) erősítve továbbítja a belső ül ovális ablakára. Hány db-lel növekedne a hallásküszöb a középül unkciójának kiesése miatt? 10) A pályaudvaron 10 m/s sebességgel szerelvény halad át, amelyre a mozdony 100 db erősségű és 1 khz rekvenciájú sípja igyelmeztet. A peronon a sínpártól 1 m-re állva mekkorának észleljük a hang erősségének és magasságának csökkenését a mozdony elhaladása után 5 másodperccel? 11) A denevér állandó rekvencián (80 khz) üvöltöz, miközben elrepül egy al mellett. A visszaverődött hangot 83 khz-nek észleli. Milyen gyorsan repül? 1) Mekkora sugárirányú sebességgel távolodik tőlünk az a csillag, amelynek színképében a nátrium 589,6 nm hullámhosszú vonalára 59,0 nm érték adódik? A ény terjedési sebessége 3 10 8 m/s. 13) Két, egyenlő amplitúdójú és egyirányba terjedő hang hullámhossza levegőben 7,0 cm és 77, cm. Hallunk-e lebegést? 14) Egy 1 cm átmérőjű köralakú ultrahang-orrás vízben 1 MHz rekvencián sugároz. Mekkora lesz 4 cm távolságban az ultrahang-nyaláb átmérője? 15) Mekkora a törésszöge annak az ultrahang-hullámnak, amely 1 o szög alatt esik a levegő (c levegő 343 m/s) izomszövet (c izom 1590 m/s) határelületre? 16) Mekkora az ultrahang visszaverődési és áthatolási aránya izomszövet (Z 1,7 106 kg m - s -1 ) és zsírszövet (Z 1,35 106 kg m - s -1 ) határán? 17) Gyűjtik vagy szórják az ultrahang-sugarakat a vízben levő légbuborékok, azaz gyűjtő- vagy szórólencseként működnek?

18) Mekkora az 1 MHz rekvenciájú ultrahang behatolási mélysége tüdőszövetbe (7 cm -1 ), csontba (3 cm -1 ), izomba (0,3 cm -1 ) és vérbe (0,03 cm -1 )? Zárójelben az abszorpciós (elnyelési) és szórási veszteségi együtthatók összege szerepel. 19) A máj 10 cm mélységi metszetét vizsgáljuk 1 MHz rekvenciájú és 1 W/cm intenzitású ultrahanggal. A besugárzás 10 s-ig tart. Mennyire melegedhet el a vizsgált terület? A májban az abszorpciós (elnyelési) és szórási veszteségi együtthatók összege 0,17 cm -1, és tekintsük a májat hőtani szempontból víznek, azaz a hőkapacitása 4, J/gK. 0) A szemészetben a szürkehályog-műtét során szükség lehet a műanyaglencse helyes beültetésének ellenőrzésére, amit egyszerű ultrahang-echo kísérlettel lehet megtenni ( A-kép-technika ). A szaruhártya elülső oldalát mechanikai kontaktusba hozzuk egy piezoelektromos ultrahang adó/vevővel, és a szem belső elületeiről visszavert jeleket oszcilloszkóp képernyőjén igyeljük. A következő jeleket láthatjuk. A kezdőecho, amely az adó és a kontaktolyadék határelületéről származik, B a szaruhártya elülső és hátulsó elületeiről visszaverődött kettős (nehezen elkülönülő) echo, C és D a szemlencse elülső és hátsó elületeiről származó echo és E a szemgolyó hátsó aláról történő visszaverődés. Mekkora a szemgolyó hossza, ha a B és E echók közti idő-távolság 30 μs, és a szemben a hang terjedési sebessége 1600 m/s? 1) Szürkehályog műtéteknél a homályossá vált szemlencsét alacsony rekvenciájú (3 khz), nagy intenzitású (1 kw/cm ) és a magnetostrikció elvén működő ultrahang-orrással emulziikálják, majd a cornea és a sclera között ejtett metszési nyíláson az emulziót leszívják. Mekkora az alkalmazott ultrahangorrás amplitúdója? A szemlencse akusztikus impedanciája 1,75 10 6 kg m - s -1.