Ефект на Доплер - studopediya
Един от най-често срещаните примери за механични вълни - звукова вълна (виж глава 6 ..). В този случай, максималната скорост на въздушните трептене отделни молекули е на няколко сантиметра в секунда, дори и за достатъчно голям интензитет-ност, т. Е. Много по-малко от скоростта на разпространение на вълната (скоростта на звука във въздуха е около 300 м / сек). Това отговаря на, както се казва, малки пертурбации на околната среда.
Въпреки това, в големи смущения (експлозия, свръхзвукови движение напрежение органи мощен електрически разряд и т. П.) Оценка вариращи среда lyuschihsya частици може вече да е сравнима с скоростта на звука, ударна вълна.
С експлозията на силно нагрети продукти с висока плътност, разширява и компресирани слоеве около спортни ха. Тъй като обемът на сгъстен въздух се увеличава с течение на времето. Тънък преход област, която разделя на въздуха под налягане от невъзмутимо, по физика нарича ударна вълна. Схематично, но прекъсване на плътност газ в размножаване на ударната вълна него HN е показано на фиг. 5.22, както добре. За сравнение на същата фигура показва изменението на плътност течност, когато акустична вълна преминава (фиг. 5.22, б).
Ударната вълна може да има значителна енергия, тъй като в ядрена експлозия в образуването на ударна вълна в околната среда на кипене консумира около 50% от енергията на експлозия. Ето защо, ударната вълна достига биологични и технически обекти, може да причини смърт, телесна повреда и унищожаване.
Наречен Доплер промяна ефект на честотата, вълни, възприемчиво от наблюдател (вълна приемник), след извършване на относително движение източник Следствие-вълна и при спазване на-Кажи.
Нека си представим, че наблюдателят се приближава със скорост от Ур до фиксирания спрямо източника на средни вълни. В този случай той отговаря за същия интервал от време е по-дълги вълни, отколкото при липса на движение. Това означава, че се възприема часа Тот ¢ н-голяма честота на вълната, излъчвана от един източник. Въпреки това, тъй като скоростта на дължина на вълната, честота и размножаване вълна, свързани с sootnosheniemili
Друг случай: източника на вълните и се движи със скорост U и не-подвижен по отношение на наблюдателя среда (Фигура 5.23, а.). Като се движите през изходните следните излъчваната дължина на вълната на вълната-Ню Йорк ще бъде по-малко, отколкото с неподвижни източници. В действителност, дължината на вълната е разстоянието между две точки с разликата във фаза 2p. По време Т, равно на един период на вълната се разпространява от разстояние л. (Фиг. 5.23, б), източник на вълните ще се премести на раз-разстояние AB = Uit. Фаза точки Б и В в същото време на различни 2p; Лека sequently, разстоянието между тях е равно на L дължина на вълната ", образуван от източника на радиация по време на движение нето. Използване на фиг. 5.23, и знаейки, че,
изпълняват някои изчислителна-среда:
В този случай, наблюдателят възприема вълна, чиято честота-гликол-трептения
С едновременното движение един към друг, и наблюдателя е-Tocnik формула за възприема честотата получен в под-формула Настройки (5.59) п ¢ [вж. (5.57)] вместо N:
Както се вижда от (5.60), се възприема процент е по-голям, когато наближава, отделяни изходните вълни и наблюдават различни млади. Чрез промяна на признаците на ООН и Ui в (5.60), можем да се получи подобна формула при премахването на източника на наблюдател (приемник). По този начин по-време, можем да запишем обща формула
където "горни" знаци в претенциите са да се сближат вълна източник и приемник, и "дъното" - съответно за премахване.
Ефектът на Доплер може да се използва за определяне на размера, движението на пет тяло в околната среда. За медицински приложения го-IME е от особено значение. Нека разгледаме този случай.
Да предположим, че ултразвуковият генератор се комбинира с приемника под формата на техническа система (фиг. 5.24). Техническата система е неподвижен спрямо средата. В среда със скорост u0 Xia задвижва обект (тяло). Генераторът излъчва ултразвук с честота Nt. Движещ се обект като наблюдател възприема часа Тот n1. който може да се намери от формула (5.57):
където V - скорост на разпространение на механична вълна (ултра звук).
Ултразвуковите вълни с честота n1 движещ се обект се отразява към техническата система. Приемник наблюдение е вече друга честота (ефект на Доплер), който може да бъде изразен, пъпка, като се използва (5.59)
, или съгласно (5.62)
По този начин, разликата в честотата е равна
и той се нарича Доплер промяна на честотата.
В медицинските приложения на ултразвук значителна скорост, но по-голямата част от скоростта на движението му (ф >> u0). За тези случаи на (5.64) имаме
Ефектът на Доплер се използва за определяне на скоростта Кро-votoka (cm. § 9.5), клапани и скорост на сърцето стена (Doppler ехокардиография) и други органи.
Акустика. Физическите характеристики на звука. Звуковите характеристики усещане и връзката им с физическите характеристики на звука. Вебер-Фехнер право. нива на нива на интензитет и обем. Единици - децибела и фонове. Аудиометрия. Fonokardiogra-FFL.
Усвояване и отражение на звукови вълни. Акустична Impe танц. Блокада. Методи за получаване и запис. Действие ultraz-Wook на веществото. Биофизични основи на ултразвук действие върху клетка-ки и тъкани. Хирургия и прилагане на терапевтичен ултразвук.
Ултразвукова диагностика. Принципите на ултразвукова томография. Инфразвук. Биофизични основа на действието на инфразвук върху биологични обекти.