Приведем несколько наиболее занимательных и
познавательных на мой взгляд статей из книги: Ультразвуковые процессы и
аппараты в биологии и медицине". Учебное пособие для студентов
специальности 190500, под редакцией профессора В.Н. Лясникова (СГТУ,
Саратов 2005 г. тираж 100 экземпляров), данную книгу можно взять в
городской библиотеке г. Саратова на ул. академика Зарубина и ознакомится
с ней более подробно.
Звуковые волны могут служить примером колебательного
процесса. Всякое колебание связано с нарушением равновесного состояния
системы и выражается в отклонении ее характеристик от равновесных
значений.
Звуком называются механические колебания упругой (твердой, жидкой или
газообразной) среды, влекущие за собой возникновение в ней
последовательно чередующихся участков сжатия и разрежения. Если
произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте, например
с помощью поршня, то в этом месте увеличится давление. Благодаря упругим
связям частиц давление передается на соседние частицы, которые, в свою
очередь, воздействуют на следующие. Таким образом, область повышенного
давления как бы перемещается в упругой среде. За областью повышенного
давления следует область пониженного давления. Если же производить
непрерывные смещения частиц упругой среды с какой-то частотой, то
образуется ряд чередующихся областей сжатия и разрежения,
распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в
этом случае будет совершать колебательные движения, смещаясь то в одну,
то в другую сторону от первоначального положения.
В жидких и газообразных средах, где отсутствуют значительные колебания
плотности, акустические волны имеют продольный характер, то есть в них
совпадают направления колебания частиц и перемещения волны. В твердых
телах и плотных биологических тканях, кроме продольных деформаций,
возникают также и упругие деформации сдвига, обусловливающие возбуждение
поперечных (сдвиговых) волн; в этом случае частицы совершают колебания
перпендикулярно направлению распространения волны. Скорость
распространения продольных волн значительно больше скорости
распространения сдвиговых волн.
Профиль акустической волны, как правило, имеет знакопеременный характер,
причем давление считается положительным, если участок среды в данный
момент времени испытывает сжатие, и отрицательный при разрежении.
Рис. 1.3. Графическое изображение волны:
L - длина волны, А - амплитуда, р -
акустическое давление
Если колебания могут быть выражены математически в виде
функции, значения которой через равные промежутки времени повторяются,
то они называются периодическими. Наименьший интервал времени повторения
колебательного процесса соответствует периоду (Т). Величина, обратная
периоду колебаний, называется частотой f = 1/Т. Она показывает число
полных колебаний в секунду. Частота колебаний измеряется в герцах (Гц)
или в более крупных кратных единицах - килогерцах (кГц) и мегагерцах
(МГц).
Частота колебаний связана с длиной волны соотношением
L = c/f, (1.8)
где с - скорость распространения звуковых волн (м/с).
В соответствии с частотой звуковые волны принято разделять на следующие
диапазоны:
- инфразвук - до 16 Гц;
- слышимый звук - 16 Гц - 20 кГц;
- ультразвук - 20 кГц - 1000 МГц;
- гиперзвук - выше 109 Гц.
По вопросам размещения рекламы, ссылок, обмену
ссылками пишите на:
office@matrixplus.ru
p.s.
При копировании материалов и фотографий активная ссылка на сайт обязательна.