Doppler-effektus - studopediya

Az egyik leggyakoribb példa a mechanikai hullámok - a hanghullám (lásd 6. fejezet ..). Ebben az esetben, a maximális sebesség oszcilláció különböző levegő molekulák néhány centiméter másodpercenként, még elegendően nagy intenzitású-ség, t. E. sokkal kisebb, mint a hullám terjedési sebessége (hangsebesség levegőben mintegy 300 m / s). Ez megfelel, mint mondják, a kis perturbációira a környezetet.

Azonban nagy zavarások (robbanás, szuperszonikus mozgás feszültségű szervek erős elektromos kisülés és t. P.) Rate kezdve lyuschihsya-részecske környezetben lehet, hogy már összehasonlítható a hangsebesség, a lökéshullám.

A robbanás erősen fűtött termékek nagy sűrűségű, habosított és tömörített rétegek környező Sport ha. Mivel a kötet a sűrített levegő időben növekszik. Egy vékony átmeneti területet, amely elválasztja a túlnyomásos levegőt a háborítatlan, a fizika úgynevezett lökéshullám. Sematikus, de a gáz sűrűsége diszkontinuitás a terjedési a lökéshullám ott HN ábrán látható. 5.22 is. Összehasonlításképpen, ugyanez a szám változását mutatja folyadék sűrűsége, amikor az akusztikus hullám halad (ábra. 5,22, b).

A lökéshullám lehet jelentős energiát, mert, egy nukleáris robbanás a kialakulása egy lökéshullám a környező közegben forráspontú elfogyasztott mintegy 50% -át az energia a robbanás. Ezért a lökéshullám eléri a biológiai és műszaki tárgyakat, képes előidézni haláleset, sérülés és pusztulás.

Úgynevezett Doppler-effektus frekvenciaváltozást hullámok érzékelhető megfigyelő által (hullám vevő), a következő relatív mozgása Következmény-hullám forrás és megfigyeljük-Tell.

Képzeljük el, hogy a megfigyelő közeledik sebességgel Ur a rögzített, az középhullámú forrást. Ebben az esetben találkozik az azonos időintervallumban hosszabb hullámok, mint a mozgás hiányának. Ez azt jelenti, hogy az érzékelt óra Toth ¢ nagyobb n jelentése hullám egy forrás által kibocsátott. Azonban, mivel a hullámhossz, a frekvencia és a hullám terjedési sebessége társított sootnosheniemili

Egy másik eset: a forrása a hullámok és mozog sebességgel U és képest nem mozgatható, hogy a közeg megfigyelő (ábra 5.23, a.). Mivel a forrás követve mozog a kibocsátott hullám hosszúsága a hullám-ny kevesebb lesz, mint egy álló forrásból. Tény, hogy a hullámhossz a két pont közötti távolság a különbség fázisban 2p. Alatt az idő T egyenlő egy időszakra a hullám terjed egy L távolság. (Ábra. 5,23, b), a forrás a hullámok fog mozogni, hogy dis-távolság AB = uit. Fázis B és C pontok egyidejűleg különböző 2P; Track-sequently, a köztük levő távolság egyenlő a hullámhossz l”, kialakítva a sugárforrás által a mozgás során-CIÓ. Használata ábra. 5.23, és tudván, hogy

végre valami számítási-ment:

Ebben az esetben, a megfigyelő észleli hullám, amelynek frekvenciája-glikol-oszcillációk

Egyidejű mozgása egymással, és a megfigyelő-Točník képlet az észlelt frekvencia kapott beállítások alképletben (5,59) n ¢ [lásd. (5,57)] helyett N:

Amint a (5,60), érzékelt sebesség nagyobb, amikor közeledik kibocsátott forrás hullámok és megfigyelt-givers. Megváltoztatásával jeleit Un és Ui (5,60), tudunk szerezni egy hasonló képlet forrásának eltávolításával a megfigyelő (vevő). Így az időben, tudjuk írni az általános képlet

ahol a „felső” jelek az igénypontokban vannak közelíteni hullám forrás és a vevő, és az „alsó” - rendre eltávolítására.

A Doppler-effektus lehet használni, hogy meghatározzuk a árak, az öt-test mozgása a környezetben. Az orvosi alkalmazásoknál-IME különösen fontos. Nézzük meg ezt az ügyet.

Tegyük fel, az ultrahang-generátor van kombinálva a vevő formájában műszaki rendszer (ábra. 5.24). A műszaki rendszer stacionárius képest a közeg. A tápközeget sebességgel u0 Xia hajtott tárgy (test). A generátor bocsát ki ultrahangot frekvencia Nt. Mozgó tárgy mint megfigyelő észlelt óra Tóth n1. amely megtalálható a képlet (5,57):

ahol v - a terjedési sebesség a mechanikai hullám (ultra-hang).

Az ultrahangos hullám egy frekvencia n1 mozgó tárgy tükröződik felé műszaki rendszer. Vevő-érzékelő már egy másik frekvenciát (Doppler-effektus), amely kifejezhető, zit, használva (5,59)

, szerint vagy az (5,62)

Így, a frekvencia különbség azonos

és ez az úgynevezett Doppler frekvencia váltás.

Az orvosi alkalmazások ultrahang jelentős sebesség, de a legtöbb a sebesség a tárgy mozgásának (u >> u0). Ezekben az esetekben a (5.64) van

A Doppler-effektus meghatározásához használt Cro-votoka sebessége (cm. § 9.5), szelepek és sebessége a szív fala (Doppler echokardiográfia) és más szervekben.

Akusztika. A fizikai jellemzők a hang. A hallási érzékelés jellemzőit és azok kapcsolatát a fizikai jellemzők a hang. Weber-törvény. intenzitási szintek és hangerőt. Egység - decibel és háttérrel. Audiometria. Fonokardiogra-OFF.

Abszorpció és reflexió hanghullámokat. Akusztikus Impe tánc. Ultrahang. Előállítására szolgáló eljárások, és a felvételt. Action Ultraz-wook az anyaggal. Biofizikai alapjai ultrahang műveletet egy ketrecben-Ki és szövetekben. Sebészet és alkalmazása terápiás ultrahang.

Ultrahang diagnosztika. Az alapelvek a ultrahangos tomográfia. Infrahang. Biofizikai kereset alapját infrahang biológiai objektumokat.