Transcript Ultrazvuk a Dopplerův jev Jiří Novosad V.A Obsah  Ultrazvuk • Obecně • Využití • Diagnostické využití v lékařství • Ultrazvuk jako léčebný prostředek • Sonar  Dopplerův jev 

Ultrazvuk a Dopplerův jev
Jiří Novosad V.A
Obsah
 Ultrazvuk
• Obecně
• Využití
• Diagnostické využití v lékařství
• Ultrazvuk jako léčebný prostředek
• Sonar
 Dopplerův jev
 Tajenka
 Zdroje
Ultrazvuk
• je to zvuk s frekvencí vyšší než horní mez slyšitelnosti
lidského ucha (asi 20 000 Hz)
• výroba ultrazvukových vln se děje mechanicky
(Galtonova píšťala) nebo elektricky
• fyzikální výzkum ultrazvuku se zabývá studiem jeho šíření
v látkách různého skupenství, studiem zákonů o odrazu,
lomu a ohybu paprsků, měřením intensity, absorpce a
disperse paprsků
• látky vystavené účinkům ultrazvukových paprsků jsou
podrobeny velmi rychlým mechanickým kmitům a tím se
jednak oteplují, a jednak se na nich jeví účinky chemické,
strukturní, biologické atp.
Využití ultrazvuku
•
•
•
•
•
k měření hloubky mořského dna
čištění předmětů (šperky), čistění vzduchu
v konzervárenství
ultrazvukem se dorozumívají netopýři, delfíni, …
k odpuzování holubů
Diagnostické využití:
• v lékařství
• k zjištění vad v materiálu, měření tloušťky materiálu
• k určení polohy a vzdálenosti předmětů (sonar)
Diagnostické využití v lékařství
• při lékařském vyšetření (plodů a nenarozených dětí u
těhotných žen, dále též v interním lékařství)
• ultrazvukové vlny procházejí tělem a odrážejí se od
jednotlivých orgánů (resp. od přechodů mezi ruzně
hustými tkáněmi)
• odražené vlny lze převést ve formě
jasově modulovaného obrazu
na monitor
Ultrazvuk jako léčebný prostředek
Při nízkých nadprahových intenzitách :
• stimulace biologického objektu, například ke
zrychlení dělení buněk
• nízké intenzity se také využívají terapeuticky např. v
ortopedii
Při vyšších nadprahových intenzitách :
• inhibice biologických funkcí až úplná destrukce
buněk a tkání
Sonar
z anglického SOund Navigation And Ranging - zvuková navigace a zaměřování
• je to zařízení, které pracuje na principu radaru, jen
místo rádiových vln používá ultrazvuk
• používá se především pod vodou (ponorky), protože
rádiové vlny (radar) mají pod vodou výrazně menší
dosah než na souši a zvuk naopak větší
• aktivní sonar vynalezl Paul Langevin (r. 1915)
Dopplerův jev
• popisuje změnu frekvence a vlnové délky
přijímaného oproti vysílanému signálu, způsobenou
nenulovou vzájemnou rychlostí vysílače a přijímače.
• poprvé popsán Christianem Dopplerem v roce 1842
Pohyblivý zdroj, stojící příjímač:
pohyblivý zdroj vysílá signál s frekvencí f0, stojící
pozorovatel jej přijímá s frekvencí f, v je rychlost vln v
dané látce, vs,r relativní radiální rychlost zdroje vůči
pozorovateli
Stojící zdroj, pohyblivý příjímač:
obdobná situace, v0 je rychlost příjimače
Dopplerův jev - příklad
Zvuk vydávaný sirénou sanitky, která se přibližuje, má tón
vyšší. Když nás sanitka mine a vzdaluje se, tón sanitky je
nižší.
Když se sanitka přibližuje, dráha jenž musí jednotlivé vlny
Vysvětlení : urazit se zkracuje, takže přichází dříve. Do ucha
pozorovatele přichází více vln za sekundu -> slyšší vyšší tón.
Když se sanitka
vzdaluje, zvukové vlny
musí urazit delší a delší
vzdálenost, zpožďují se.
Do ucha nám přichází
méně vln za sekundu ->
slyšíme nižší tón.
Tajenka
Zdroje
•
•
•
•
www.cojeco.cz
cs.wikipedia.org
images.google.com
Stručná dětská encyklopedie vědy a techniky
(nakladatelstvní INA, 1996, Bratislava)
Děkuji za Vaši pozornost