Презентация на тему Ультразвук

?
ОТЧЕГО ЗАВИСИТ СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗВУКА ?

Вуд построил трубу которая создавала колебания менее 20 Гц.
Такие

же колебания возникают при штормах в океанах.
Как человек реагирует на такие колебания ?

Это инфразвук !

- Свисток Гальтона
- Жидкостный ультразвуковой свисток

- Сирена
- Ультразвук в природе
- Применение ультразвука
- Резка металла с помощью ультразвука
- Приготовление смесей с помощью ультразвука
- Применение ультразвука в биологии
- Применение ультразвука для очистки
- Применение ультразвука для очистки корнеплодов
- Применение ультразвука в эхолокации
- Применение ультразвука в расходометрии
- Распространение ультразвука
- Скорость распространения ультразвуковых волн
- Дифракция, интерференция - Глубина проникновения ультразвуковых волн
- Рассеяние ультразвуковых волн
- Преломление ультразвуковых волн
- Бегущие и стоячие ультразвуковые волны

и биологии, лежит в диапазоне порядка нескольких МГц. Фокусировка

таких пучков обычно осуществляется с помощью специальных звуковых линз и зеркал. Ультразвуковой пучок с необходимыми параметрами можно получить с помощью соответствующего преобразователя.

Первоначально все ультразвуковые волны получали механическим путем (камертоны, свистки, сирены).

в 1883 году англичанин Гальтон. Газ, пропускаемый под высоким

давлением через полый цилиндр, ударяется об эту «губу»; возникают колебания, частота которых (она составляет около 170 кГц) определяется размерами сопла и губы. Мощность свистка Гальтона невелика. В основном его применяют для подачи команд при дрессировке собак.

можно приспособить для работы в жидкой среде. ультразвуковые волны

возникают непосредственно в жидкой среде, то не происходит потери энергии ультразвуковых волн при переходе из одной среды в другую.

— сирена. Она обладает относительно большой мощностью и применяется

в милицейских и пожарных машинах. Все сирены состоят из камеры, в которой сделано большое количество отверстий. Столько же отверстий имеется и на вращающемся внутри камеры диске — роторе. В камеру непрерывно подаётся сжатый воздух, который вырывается из неё в те короткие мгновения, когда отверстия на роторе и статоре совпадают..

эхолокацию, испускают при этом ртом или имеющим форму параболического

зеркала носовым отверстием сигналы чрезвычайно высокой интенсивности. Летучие мыши могут обходить при полете препятствия . Механизм этой высокой помехоустойчивости еще неизвестен.

роль играют сдвиг во времени и разница в интенсивности

между испускаемым и отраженным сигналами. Подковоносы могут ориентироваться и с помощью только одного уха .они могут определить скорость собственного перемещения.

развился генератор ультразвуковых помех, «сбивающий со следа» летучих мышей,

преследующих этих насекомых.
Не менее умелые навигаторы — жирные козодои, или гуахаро. Они издают негромкие щёлкающие звуки, свободно улавливаемые и человеческим ухом (их частота примерно 7 000 Герц). Каждый щелчок длится одну-две миллисекунды. Звук щелчка отражается от стен подземелья, разных выступов и препятствий и воспринимается чуткой птицей.

обычных металлорежущих станках нельзя просверлить в металлической детали узкое

отверстие сложной формы, например в виде пятиконечной звезды. Ультразвуком можно даже делать винтовую нарезку в металлических деталях, в стекле, в рубине, в алмазе. На ультразвуковом станке резьбу можно делать в уже закалённом металле и в самых твёрдых сплавах.

применяется ультразвук для приготовления однородных смесей (гомогенизации). Еще в

1927 году американские ученые Лимус и Вуд обнаружили, что если две несмешивающиеся жидкости (например, масло и воду) слить в одну мензурку и подвергнуть облучению ультразвуком, то в мензурке образуется эмульсия, то есть мелкая взвесь масла в воде. Подобные эмульсии играют большую роль в промышленности: это лаки, краски, фармацевтические изделия, косметика.

разрывать оболочки клеток нашла применение в биологических исследованиях, например,

при необходимости отделить клетку от ферментов. Ультразвук используется для разрушения внутриклеточных структур. применение ультразвука в биологии связано с его способностью вызывать мутации.

Исследования, проведённые в Оксфорде, показали, что ультразвук даже малой интенсивности может повредить молекулу ДНК. Искусственное целенаправленное создание мутаций играет большую роль в селекции растений. Главное преимущество ультразвука перед другими мутагенами (рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи) заключается в том, что с ним чрезвычайно легко работать.

лабораториях и на производстве применяются ультразвуковые ванны для очистки

лабораторной посуды и деталей от мелких частиц. В ювелирной промышленности ювелирные изделия очищают от мелких частиц полировальной пасты в ультразвуковых ваннах. В некоторых стиральных машинах применяют ультразвук для стирки белья.

В некоторых пищевых производствах применяют ультразвуковые ванны для очистки корнеплодов (картофеля, моркови, свеклы и др.) от частиц земли.

В рыбной промышленности применяют ультразвуковую эхолокацию для обнаружения косяков рыб. Ультразвуковые волны отражаются от косяков рыб и приходят в приёмник ультразвука раньше, чем ультразвуковая волна, отразившаяся от дна.

расхода и учета воды и теплоносителя с 60-х годов

прошлого века в промышленности применяются ультразвуковые расходомеры. Неоспоримые достоинства ультразвуковых расходомеров: надежность высокая точность, быстродействие, помехозащищенность – определили их широкое распространение.

перемещения в пространстве и во времени возмущений, имеющих место

в звуковой волне. Звуковая волна – продольная волна. Частицы среды, участвующие в передаче энергии волны, колеблются около положения своего равновесия.

конечной скоростью, которая определяется упругими свойствами среды и ее

плотностью. Скорость звука в жидкостях и твердых средах значительно выше, чем в воздухе, где она приблизительно равна 330 м/с. Для воды она будет равна 1482 м/с при 20о С. Скорость распространения ультразвука в твердых средах, например, в костной ткани, составляет примерно 4000 м/с.

Скорость распространения ультразвуковых волн

интерференции и отражения. Дифракция (огибание волнами препятствий) имеет место тогда,

когда длина ультразвуковой волны сравнима (или больше) с размерами находящегося на пути препятствия. При одновременном движении в ткани нескольких ультразвуковых волн в определенной точке среды может происходить суперпозиция этих волн. Такое наложение волн друг на друга носит общее название интерференции.

определенного участка среды в одинаковых фазах (синфазно), то смещения

частиц имеют одинаковые знаки и интерференция в таких условиях способствует увеличению амплитуды ультразвуковых колебаний. Если же ультразвуковые волны приходят к конкретному участку в противофазе, то смещение частиц будет сопровождаться разными знаками, что приводит к уменьшению амплитуды ультразвуковых колебаний.

ультразвука понимают глубину при которой интенсивность уменьшается на половину.

Эта величина обратно пропорциональна поглощению: чем сильнее среда поглощает ультразвук, тем меньше расстояние, на котором интенсивность ультразвука ослабляется наполовину.

неоднородности, то происходит рассеяние звука, которое может существенно изменить

простую картину распространения ультразвука и в конечном счете также вызвать затухание волны в первоначальном направлении распространения.

мягких тканей человека ненамного отличается от сопротивления воды, можно

предполагать, что на границе раздела сред (эпидермис - дерма - фасция - мышца) будет наблюдаться преломление ультразвуковых лучей.