Основы медицинской акустики

1. Основы медицинской акустики Лекция 1

ОСНОВЫ МЕДИЦИНСКОЙ
АКУСТИКИ
ЛЕКЦИЯ 1

2. Акустика

АКУСТИКА
Аку́стика (от греч. ἀκούω (аку́о) —
слышу) — наука о звуке, изучающая
физическую природу звука и проблемы,
связанные с его возникновением,
распространением, восприятием и
воздействием

3. Акустика

АКУСТИКА
общая акустика (исследует получение и
распространение звука, методы звуковых измерений);
архитектурная акустика изучает вопросы защиты от
шумов и получением хорошей слышимости;
техническая акустика разрабатывает вопросы
практического применения звуков в технике;
биологическая акустика изучает применение звуков
живыми организмами;
медицинская акустика.

4. Медицинская Акустика

МЕДИЦИНСКАЯ АКУСТИКА
Медицинская акустика – это физика и биофизика слуха и
речи, условия и особенности восприятия человеком,
возможности применения звука для диагностика и лечения
(следует различать слышимый звук и ультразвук).
Задача медицинской акустики - разработка
гигиенических норм использования звука; разработка
звуковых и УЗ-методов диагностики и лечения.

5. Состав тела человека

СОСТАВ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

6.

7. Продольная волна

ПРОДОЛЬНАЯ ВОЛНА

8. Волновое уравнение

ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ

9. Волновое уравнение

ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ
x, t
x x, t
x
x
x x
x, t - смещение частиц среды из положения
равновесия в момент времени t в точке с
координатой x

10. Волновое уравнение

ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ

11. Волновое уравнение

ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ
Fx S xE x 2
2

12. Волновое уравнение

ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ
F
x
max
Fx S xE x 2
2
m S x
2
ax 2
t
S xE 2 S x 2
x
t
2
2
2
2
x
E t
2
2

13. Волновое уравнение

ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ
2
2
x
E t
2
2
x, t A cos t kx
A max - амплитуда колебаний; 2 f
2
- волновое число;
k
c
- круговая частота;
- начальная фаза колебаний.

14. Волновое уравнение

ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ
x, t A cos t kx
2
2
2
Ak cos t kx
2
x
2
2
x
E
t
2
2
A cos t kx
2
t
2
Ak cos t kx A 2 cos t kx
E
2
2
1
с
2
k
с
E
E
- скорость распространения
x
2
с
2
t
2

15. Волновое уравнение

ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ
2
2
2
2
1
x
2
y
2
z
2
с
2
t
2
x, t A cos t kx

16. Волновое уравнение

ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ
2
2
2
2
1
x
2
y
2
z
2
с
2
t
2
1
r , t A0 cos t kr
r

17. Волновое уравнение

ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ
2
2
2
2
1
x
2
y
2
z
2
с
2
t
2
1
r , t A0
cos t kr
r

18. Скорость распространения звука

СКОРОСТЬ
РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗВУКА
- твердое тело
с
E
- плотность среды
ад
- жидкость
- газ
с
с
1
ад
t
t
cp
cV
- адиабатический
коэффициент
сжимаемости
- изотермический
коэффициент
сжимаемости
- показатель
адиабаты

19.

ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА
А x A0 e
- коэффициент поглощения
x

20. Отражение и преломление акустических волн

ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ
АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН

21. Отражение и преломление акустических волн

ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ
АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН

22. Отражение и преломление акустических волн

ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ
АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН
sin 1 sin 1 sin 2
c1
c1
c2
закон Снеллиуса

23. Шкала звуковых частот

ШКАЛА ЗВУКОВЫХ ЧАСТОТ
Инфразвук
Слышимый
звук
Ультразвук
Звук
сверхвысокой
частоты