7.Решите задачи:

1. При определении скорости кровотока доплеровское смещение частоты составило Δν/ν =0,06%. Определите скорость крови, если скорость ультразвука в ней V=1500 м/с.

2. Эритроцит движется в потоке крови со скоростью υ=300 мм/с. На него падает и затем отражается УЗ-волна от неподвижного источника (зонда), работающего на частоте 5 МГц. Определите разность частот Δν между отраженной эритроцитом и излучаемой источником ультразвуковыми волнами, если эритроцит удаляется от источника. Скорость распространения ультразвука в крови принять V=1500 м/с.

3. Эритроцит движется в потоке крови со скоростью υ=200 мм/с. На него падает и затем отражается УЗ-волна от неподвижного источника (зонда), работающего на частоте 6 МГц. Определите разность частот Δν между отраженной эритроцитом и излучаемой источником ультразвуковыми волнами, если эритроцит приближается к источнику. Скорость распространения ультразвука в крови принять V=1500 м/с.

4. Подсчитайте максимальную скорость и ускорение частиц воздуха в УЗ- волне частотой 100 кГц, если амплитуда смещения частиц равна 0,5 мм.

5. Скорость УЗ-волны в кости черепа равна 3500 м/с, частота 3 МГц. Определите предел разрешения УЗ-эхолокатора, если число периодов в посылке равно 9.

6. Определите минимальную частоту УЗ-волны в посылке из 8 периодов, если при исследовании кости требуется различить трещину 2 мм, с=3500 м/с.

7. Определите минимальную частоту УЗ-волны в посылке из 10 периодов, если при исследовании кости требуется различить трещину шириной 2,5 мм. Скорость УЗ с=3500 м/с.

8. Какую рабочую частоту следует выбрать для исследования отслоения сетчатки в глазе: 1 МГц или 20 МГц?

9. Можно ли проводить ультразвуковое исследование работы сердца, если датчик расположен на поверхности грудной клетки так, что между ним и сердцем находится легкое?

10. Отражение волн от мелких неоднородностей становится заметным, когда их размеры превосходят длину волны. Оцените минимальный размер d почечного камня, который может быть обнаружен методом УЗ-диагностики при частоте v = 5 МГц. Скорость УЗ-волн V=1500 м/с.

11. В некоторых физиотерапевтических процедурах используется ультразвук частоты v = 800 кГц и интенсивности I = 1 Вт/см². Найдите амплитуду колебания молекул мягких тканей. Плотность мягких тканей ρ =1000 кг/м³.

12. Стальные детали проверяют на качество ультразвуковым дефектоскопом. На какой глубине h в детали обнаружена трещина и какова толщина d детали, если после излучения ультразвукового сигнала были получены два отраженных сигнала через 0,1 мс и 0,2 мс? Скорость распространения ультразвуковой волны в стали равна V = 5200 м/с.

8. Хронокарта учебного занятия:

1. Организационный момент – 5 мин.

2. Разбор темы – 30 мин.

3. Решение ситуационных задач- 60 мин

4.Текущий контроль знаний – 35 мин.

5. Подведение итогов занятия – 5 мин.

9. Перечень учебной литературы к занятию:

1.Ремизов А.Н., Максина А.Г., Потапенко А.Я. Медицинская и биологическая физика. М., «Дрофа», 2008, §§ 5.10, 6.6, 9.5

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М., «Дрофа», 2004, § 7.5.

3.Физика и биофизика(под ред. Антонова В.Ф.). М., М., «ГЭОТАР-Медиа», 2008, §§ 4.1-4.5.

4.Антонов В.Ф., Черныш А.М., Козлова Е.К., Коржуев А.В. Физика и биофизика. Практикум. М., «ГЭОТАР-Медиа», 2008, § 3.3.