医用物理学第四章声波.ppt

第四章 声波 (Sound wave) 第四章 声波 一、声压与声强 2.声阻抗 第四章 声波 几种介质的声速和声阻抗 第四章 声波 3.声强 第四章 声波 强度反射系数： 第四章 声波 例题 第四章 声波 例题 第二节、声强级与响度级 一、听觉区域 听阈曲线和痛阈曲线 二、声强级 例题 三、响度级： 第四章 第三节 多普勒效应 第四章 第三节 多普勒效应 补充例题 第四章 第四节 超声波及其医学应用 超声波对介质产生的特殊作用 第四章 第四节 超声波及其医学应用 二、超声波的产生 第四章 第四节 超声波及其医学应用 三、超声波成像的基本原理 第四章 第四节 超声波及其医学应用 1. A型超声诊断仪（ A超）Amplitude 2.B型超声诊断仪（B超）Brightness 第四章 第四节 超声波及其医学应用 B型超声诊断仪 第四章 第四节 超声波及其医学应用 3.M型超声诊断仪（M超）Motion 4.声强 3 观察者不动，波源相对介质以速度 运动 波源运动时，波的频率不再等于波源的频率。这是由于当波源运动时，它所发出的相邻的两个同相振动状态是在不同地点发出的，这两个地点相隔的距离为VSTS，TS为波源的周期。 y y A）波源朝向观察者以速度 运动 u t时刻的波阵面 t+1秒时刻 的波阵面 接收频率 增高了！ y y t时刻的波阵面 u t+1秒时刻 的波阵面 B）波源远离观察者以速度 运动 接收频率 降低了！ …….(4) y y 4 波源与观察者同时相对介质运动 u t时刻的波阵面 t+1秒时刻 的波阵面 接收频率 增高了！ …….(5) A）波源与接收者相互靠近 B）波源与接收者相互远离 u t时刻的波阵面 t+1秒时刻 的波阵面 接收频率 降低了！ …….(6) 其中：波源静止 观察者静止 二者相互靠近 二者相互远离 取正值代入 取负值代入。 波源 观测者 vs＞0 vs＜0 vo ＞0 vo＜0 公式归纳： 波源和观测者运动方向与波传播方向共线。 波源 观测者 vs vo α β 频移 多普勒频移：由多普勒效应引起的接收频率 与发射频率之差 1、当一列火车以96km/h的速度由你身边开过，同时用2kHZ的频率鸣笛时，问你听到的频率是多少？（空气中的声速为340m/s） 解：已知 vo=0， υ =2000HZ ，u= 340m/s ①火车向你开来时，vs=96km/h=26.7m/s， ②火车离你而去时， vs =-96km/h=-26.7m/s， (HZ ) (HZ ) 2 、 蝙蝠在飞行中是利用超声脉冲导航的。假设蝙蝠发射超声脉冲的频率为39000Hz，在一次朝着竖直的墙壁飞行时，它的飞行速度是超声脉冲速度的1/40。问它接受到从墙壁反射回来的超声脉冲的频率是多少？ =40000Hz =41000Hz （1）首先，声源向墙面（静止）运动，墙面接收到的频率为： （2）观察者听到的拍频： 再将墙面接收到的频率v′R作为新的声源，向车上的观察者发出新的声波。 车上的观察者接收到的频率为： 多普勒效应的应用 科学家发现，当卫星在近地点时信号频率就增加，远地点时信号频率就降低。因为卫星轨道是已知的，所以接收卫星信号的接收机不论处于何方，它的位置都能被测定。 美国霍普金斯大学利用多普勒效应对苏联 第一颗人造卫星进行了跟踪试验 利用多普勒效应测量运动物体的速度. 如：飞机接近雷达的速度、汽车的行驶速度、 人造卫星的跟踪、流体的流速。 利用多普勒效应监测汽车行驶的速度 分析： 1. 波向着汽车传播并被汽车接收，此时波源是静止的，汽车作为观察者迎着波源运动。 2. 波从汽车表面反射回来，此时汽 车作为波源向着接收器运动，汽车发出的波的频率即是它接收到的频率。 警察用多普勒测速仪测速 100kHz 一、超声波的传播特性 （波长越短，传播的方向性越好） 3、穿透本领大 （能量集中） 4、反射显著 （对小物体而言） 范围：产生条件： 第四节 超声波及其医学应用 1、传播的方向性好 近场区 远场区 2、强度高 （声强大） 二、超声波及其应用 超声波特点：频率高、波长短、衍射不严重 1、定向传播特性 探测水中物体、工件内部缺陷 、B超 2、穿透本领大 胎儿的超声波影象（假彩色） 超声多普勒效应测血流速度 超声波应用 超声波无损探伤 探头 工件 T B T B 探头 工件 T B T B 缺陷 超声波在水中传播距离很远。 超声波的特点是频率高、波长短，衍射不严重，因而具有良好的定向传播特性。其穿透本领很强。 ⑴机械作用 ⑵空化作用 ⑶热作用 （乳化、雾化、碎石。） （局部加热） P x 压电式换能器 F F 压电晶体 正压