43.Механические волны, их виды и скорость распространения. Уравнение волны. Энергетические ха­рактеристики волны.Механической волной называют механические возмущения, распространяющиеся в пространстве и несущие энергию.Различают два основных вида механических волн; упругие волны '— распространение упругих деформаций — и волны на поверхности жидкости.Упругие волны возникают благодаря связям, существующим между частицами среды: перемещение одной частицы от положения равновесия приводит к перемещению соседних частиц. Этот процесс распространяется впространстве с конечной скоростью.Уравнение волны выражает зависимость смещения колеблющейся точки, участвующей в волновом процессе, от координаты ее равновесного положения и времени. Для волны, распространяющейся вдоль направления ОХ, эта зависимость записывается в общем виде:s = f(x,t)Если s и х направлены вдоль одной прямой, то волна продольная, если они взаимно перпендикулярны, то волна поперечная. s = A cos[w(t - x/v)]. Это и есть уравнение плоской волны. Аргумент при косинусе <р — u)(t - x/v) называют фазой волны. Множество точек, имеющих одновременно одинаковую фазу, называют фронтом волны. Для рассмотренного случая фронтом волны будет плоскость х = const (плоскость, перпендикулярная оси ОХ), всем точкам которой соответствует одновременно одинаковая фаза. Отсюда и название — плоская волна.Скорость распространения фиксированной фазы колебаний называют фазовой. Кроме фазовой скорости различают еще групповую скорость, которую вводят тогда, когда реальная волна не может быть представлена одним гармоническим уравнением, а является суммой группы синусоидальных волн.

44.Эффект Доплера и его применение для неинвазивного измерения скорости кровотока

Эффектом Доплера называют изменение частоты волн, воспринимаемых наблюдателем (приемником волн), вследствие относительного движения источника волн и наблюдателя.Эффект заключается в том, что при приближении источника каких-нибудь волн к наблюдателю приходит большее число волн в секунду, чем когда источник колебаний удаляется. Это приводит к тому, что наблюдатель воспринимает большее число колебаний в секунду, когда источник приближается к нему, и меньшее, - когда удаляетсяЭффект Доплера используют для определения скорости движения источника или приемника звука относительно среды. На этом основан, в частности, один из методов измерения скорости кровотока в сосудах человека и животных с помощью ультразвуковых волн.Ультразвуковой метод определения скорости кровотокаУсиленное электрическое колебание попадает в устройство 3. Здесь колебания, соответствующие падающей и отраженной волнам, сравниваются, и выделяется доплеровский сдвиг частоты в виде электрического колебания:U=U0cos (2пvt). В крупных сосудах скорость эритроцитов различна в зависимости от их расположения относительно оси: «приосевые» эритроциты движутся с большей скоростью, а «пристеночные» - с меньшей. Ультразвуковая волна отражается от разных эритроцитов, следовательно, доплеровкий сдвиг представляет собой интервал частот. Поэтому этот метод позволяет определять не только среднюю скорость кровотока, но и скорость движения различных слоев крови. В диагностическом плане появилась возможность оценки значений и направлений движения нормальных и патологических потоков крови. Можно выделить потоки с ламинарным и турбулентным движениями. В эхоскопии эти задачи решаются в рамках ультразвуковой доплерографии. В современных ультразвуковых сканерах заложена возможность звукового и цветового кодирования различных скоростных составляющих кровотока. Метод, основанный на цветовом выделении зон патологического и нормального движения крови из общего черно-белого изображения, получил название цветового доплеровского картирования кровотока. Для повышения чувствительности этих двух методов при исследовании мелких сосудов используют эхоконтрастные вещества. Большинство этих веществ представляет собой суспензии, содержащие микропузырьки газа, усиливающие отраженный доплеровский сигнал (СО2, препараты с пузырьками газа, содержащие стабилизаторы, такие как альбумин, тканеспецифичные вещества). Контрастные вещества широко используются для более точного определения области роста опухоли.

46.Закон Вебера-Фехнера. Уровни интенсивности и уровни громкости звука. Единицы их измерения - децибелы и фоны.

З-н:если раздражение увелич в геометричпрогресии(т.е в одинаковое число раз),то ощущение этого раздражения возрастает в арифметпрогресии(т.е на одинаковую величину).Если интенсивность звука принимает ряд последовательных значений,напр.aI₀,a²I_0,a³I₀,то соответствующие им ощущения громкости звука E₀,2E₀,3E₀.

Если действуют два звуковых раздражения с интенсивностямиI₀ и I,то на основании з-на вебера громкость относительно I₀связана с интенсивностью следующ образом:E=klg(I/I₀),где k-коэффпропорциональности,зависящий от частоты и интенсивности.Если бы коэфk был постоянным,то следовало бы,что логарифмическая шкала интенсивностей звука соответств шкале громкостей.В этом случае громкость звука,так же как и интенсивность,выражалась бы в белках или децибелах.Для отличия от шкалы интенсивности звука в шкале громкости децибелы назыв(фон),поэтому введено обозначениеE_ф.Для измерения громкости использзвуковой генератор