Применение: ультразвук, гидролокатор и медицинская визуализация

Физика > Применение: ультразвук, гидролокатор и медицинская визуализация

Изучите использование звуковых волн в навигации и медицине: ультразвук, гидролокатор и методы медицинской визуализации. Читайте про частоту и отражение волн.

Звуковые волны отражают различные материалы разнообразными методами.

Задача обучения

• Исследовать использование звуковых волн в медицине и навигации.

Основные пункты

• Когда волны сталкиваются с чертой между двумя материалами, то часть волны отражается, а другая часть передается.
• При помощи высокочастотных звуковых волн медики могут создавать снимки частей тела, которые нельзя сделать обычными приборами.
• Транспортируя звуковые волны и замеряя время между передачей и доставкой отражения, корабли способны использовать их для навигации. Это гидролокатор.

Термин

• Частота – соотношение количества периодических событий за временной промежуток: f = n/t.

Люди научились использовать звуковые волны и создали много полезных приборов. Например, с их помощью можно получать изображения.

Ультразвук

Ультразвук существует на частоте выше 20 кГц. Это превышает возможности человеческого слуха. Чаще всего его используют как способ создания изображений в промышленных и медицинских целях. Метод основывается на отражении и передаче волны на границе. Когда ультразвуковая волна движется внутри объекта, представленного различными материалами (человеческое тело), то на каждой границе часть ее отражается, а друга передается. Отраженные лучи используют для создания снимка.

Гидролокатор

Этот прибор используют на кораблях, где отражающие свойства звуковых волн помогают вычислить глубину. Звуковая волна передается и отскакивает от морского дна. Мы знаем показатель звуковой скорости, поэтому можем замерить временной промежуток между отправкой и получением звука назад (дистанция до дна).

Этой же схемой пользуются некоторые животные (дельфины и летучие мыши), у которых есть эхолокация. Это способ навигации и поиска объектов. Ультразвуковые волны посылаются животными и отражаются от объектов.

---