4.Свойства ультразвука.

Следует отметить, что ультразвук – это тот же звук, только большой частоты. Поэтому, отметим его некоторые характерные свойства.

а) Скорость распространения УЗ в различных средах такая же, как и у звука слышимого диапазона

б) Интенсивность УЗ на несколько порядков выше, чем самого громкого звука.

в) Газы сильно поглощают УЗ волну, так как собственная частота молекул газов того же порядка, что и частота УЗ (резонансное поглощение)

г) При прохождении УЗ волны через границу двух сред с различными акустическими сопротивлениями, наблюдается на границе и отражение и преломление.

д) По законам волновой физики, волна может отразиться только от того тела, которое больше длины волны. Но поскольку длина УЗ волны мала, поэтому УЗ волна может отражаться от препятствий малого размера.

е) По законам волновой физики, волна может быть сфокусирована в пятно, размер которого не может быть меньше длины самой волны. Поскольку длина УЗ волны мала, то она может быть сфокусирована в пятно очень малого размера, плотность энергии в котором достигает гигантской величины

6. Применение ультразвука в медицине

Применение ультразвука в медицине идёт по двум направлениям: а) диагностика и исследование б) лечение

Для диагностики используют свойство ультразвука отражаться от границы тканей различного рода. На этой основе работают различные эхографические приборы, например, эхознцефалограф «ЭХО». Он излучает короткие УЗ импульсы и улавливает отражённые импульсы. Когда излучается УЗ импульс, то одновременно на экране осциллографа запускается электронный луч. Пока отражённый импульс возвратится назад, луч по экрану пройдёт определённое расстояние и при этом на траектории луча отметится зубец. По положению зубца судят о глубине залегания отражающего тела. А так как длина УЗ волны мала, то таким образом можно обнаружить объект малого размера.

Существуют более совершенные аппараты, в которых УЗ луч осуществляет сканирование внутри организма и позволяет получить на экране монитора двумерную картину внутренних органов Этот аппарат получил название УЗИ (ультразвуковое исследование). Аппараты УЗИ широко применяются в различных отраслях медицины, в частности, в акушерстве и гинекологии. Отличительной чертой всех УЗ диагностических приборов является наличие экрана.

В настоящее время начинает внедряться в медицину метод измерения скорости кровотока, в основе которого лежит эффект Доплера. Внедряется также метод, по которому определяют плотность сросшихся или повреждённых костей, путём измерения скорости УЗ в кости.

Использование УЗ в лечебных целях применяется в физиотерапиис целью прогревания и микромассажа воспалённых очагов, при этом используется частота около 800 кГц и интенсивность порядка 1 Вт\см²

УЗ высокой интенсивности используется в хирургии в качестве лазерного скальпеля, фокусированный УЗ используется для умертвления злокачественных опухолей внутри головного мозга без операции трепанации черепа, а также ультразвук ускоряет срастание сломанных костей.

В офтальмологии УЗ используется для лечения близорукости, при этом используется УЗ низкой интенсивности.

В стоматологииУЗ используется для удаления зубного камня, а также для обработки кариесных полостей перед пломбированием.

В фармакологииУЗ используется для смешивания таких жидкостей, которые невозможно смешать в обычных условиях, то есть, для получения всяких эмульсий, суспензий. Например, ультразвук позволяет смешать масло и воду, масло и ртуть и др. масло и воду.

В спорте УЗ используется для облегчения развития эластичности мышц и связок, которое необходимо особенно в художественной гимнастике, а также в балете и цирковом искусстве. УЗ позволяет это сделать быстрее и без возможных травм при перетяжке мышц и связок.

В настоящее время УЗ широко используется для научных исследований для того, чтобы получить новые данные о строении и функциях человеческого организма.