Звук. Ультразвук.

План лекции

Звуковые волны
Физические основы биологической акустики
Логарифмическая шкала для измерения интенсивности и

Физические основы биологической акустики

Звук – это колебания частиц среды, распространяющиеся

Энергетическая характеристика звука

Интенсивностью волны I называют величину, численно равную средней

Звуковое или акустическое давление

Звуковым или акустическим давлением называют добавочное

Связь интенсивности и акустического давления

Природа звука

Виды звуков:
Тон – это звук, являющийся периодическим процессом
Шум -

Объективные характеристики звука

Частота – количество колебаний в единицу времени
Интенсивность
Звуковое давление
Акустический

Акустические спектры

А

ν

А

ν

А

ν

Сложный тон

Простой тон

Шум

Звук как психофизическое явление

Субъективные характеристики звука:
высота – обусловленная частотой основного

Уровень интенсивности

Б(бел)

дБ(децибел)

I0 = 10-12 Вт/м2 интенсивность на пороге слышимости

Уровень интенсивности

- Порог слышимости

Закон Вебера – Фехнера

Если интенсивность звука увеличивается в геометрической

Громкость звука Е

Громкость звука измеряется в фонах
На частоте 1кГц K=1

Ф(фон)

Кривые равной громкости

Примеры

Звуковые методы в медицине

Аускультация (выслушивание) – с помощью стетоскопа или фонендоскопа

1

Звуковые методы в медицине

Перкуссия – выслушивание звучания отдельных частей тела при

Диагностика органов слуха

Метод измерения остроты слуха называется аудиометрией.
На специальном приборе

Биофизика ультразвука

Ультразвуком (УЗ) называют механические колебания и волны, частоты

Получение ультразвуковых колебаний

Электромеханические излучатели:
Основанные на явлении обратного пьезоэлектрического эффекта (высокочастотный

Обратный пьезоэффект

Под действием электрического поля происходит механическая деформация пьезокристалла

Пьезокристалл

Прямой пьезоэффект

Под действием механических деформаций пьезокристалла возникает электрическое напряжение на гранях

Особенности распространения УЗ

Малая длина волны. Направленность. (Применимы законы геометрической оптики)
Поглощение (ослабление

Глубина полупоглощения –глубина, на которой интенсивность УЗ уменьшается вдвое.

Особенности распространения УЗ

Преломление и отражение
Так как волновое сопротивление биологических

Физические процессы, обусловленные воздействием УЗ

микровибрация на клеточном и субклеточном уровне,
разрушение

Эффект Доплера

Эффектом Доплера называют изменение частоты волн, воспринимаемых наблюдателем (приемником

наблюдатель приближается со скоростью υн к неподвижному относительно среды источнику волн

Источник волн движется со скоростью υи к неподвижному относительно среды наблюдателю

Одновременное движение друг к другу наблюдателя и источника

Удаление источника волн и наблюдателя

Диагностика на основе эффекта Доплера

Излучатель УЗ

Генератор электрических колебаний

Устройство сравнения

Ультразвуковая диагностика – локационные методы

Эхоэнцефолография – определение опухолей и отека головного

Ультразвуковая диагностика

Ультразвуковой Доплер эффект – изучают характер движения сердечных клапанов; определяют

Ультразвуковая физиотерапия

Терапевтическое действие ультразвука обусловлено механическим, тепловым и физико-химическим факторами
Фонофорез

Ультразвуковая хирургия

Ультразвуковой скальпель – рассечение тканей
Ультразвуковой остеосинтез – «сваривания» тканей

Практическое применение УЗ

В фармацевтической промышленности – создание эмульсий, лекарств, аэрозолей
В хирургии

Применение УЗ в стоматологии

удаление наддесневых, поддесневых и межзубных камней,
удаление легких отложений

Аппарат Sono-Асе-PICO

Позволяет проводить диагностику при:
повреждении мышц
повреждении мышц ротаторных манжет плечевых

Эхографическая картина абсцесса левой миндалины у пациента 14 лет.

На снимке

Эхографическая картина кисты правой подчелюстной слюнной железы у пациента 13 лет

Инфразвук и его воздействие на человека

Инфразвук – механическая волна с

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ