Презентация на тему: Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика

Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика
1/46
Средняя оценка: 5.0/5 (всего оценок: 65)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (5697 Кб)
1

Первый слайд презентации

Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика

Изображение слайда
2

Слайд 2

Периодические механические процессы в живом организме Колебания – это процессы повторяющиеся во времени. При этом система многократно отклоняется от своего состояния равновесия и каждый раз вновь к нему возвращается. « Каждый человек – это сложная колебательная система.» Н. Винер

Изображение слайда
3

Слайд 3

Примеры : Дыхательные движения грудной клетки ; Содержание двуокиси углерода в крови; Ритмические сокращения сердца ; Кровенаполнение артерий (пульс) ; Звук – колебания голосовых связок ; Перистальтика кишечника ; Психика людей подвержена колебаниям и т.д.

Изображение слайда
4

Слайд 4

Механическая волна. Уравнение волны Механическая волна -это распространение механических колебаний в упругой среде Х Х S λ 0 Волновое уравнение Уравнение волны описывает Зависимость смещения частиц среды от координат и времени Его решение. Уравнение плоской волны Математическое представление волны :

Изображение слайда
5

Слайд 5

Бегущая волна переносит энергию. Условие существования волны: Упругая среда Инерция Пример: Волна давления в артериях. Упругость стенок Кровь

Изображение слайда
6

Слайд 6

Поток энергии и интенсивность волны Энергетические характеристики волны: или [В т Энергия W, Дж Поток энергии (Мощность) , Вт - это физическая величина, равная отношению энергии, переносимой волной, ко времени. 3. Плотность потока энергии = = интенсивность волны

Изображение слайда
7

Слайд 7

- это физическая величина, равная потоку энергии волны через единицу площади, перпендикулярной к направлению распространения волны. 4. Объемная плотность энергии волны -это средняя энергия колебательного движения, приходящегося на единицу объема среды Или: это энергия в единице объема

Изображение слайда
8

Слайд 8

Вектор Умова Вектор Умова – это вектор плотности потока энергии волны, направленный в сторону переноса энергии волной Он равен: Умов Н. А. (1846-1915)

Изображение слайда
9

Слайд 9

Акустика это раздел физики, изучающий механические колебания и волны от самых низких до высоких частот. В узком смысле акустика – наука о звуке.

Изображение слайда
10

Слайд 10

Область звукового восприятия, звуки сердца и механические колебания инфразвуковой частоты, сопровождающие циклическую работу сердца.

Изображение слайда
11

Слайд 11

Звук это механические колебания, распространяющиеся в форме продольной волны и имеющие частоту, воспринимаемую ухом человека (16 Гц – 20000 Гц).

Изображение слайда
12

Слайд 12

Виды звуковых колебаний Тон – звук, являющийся периодическим процессом (если процесс гармонический – тон чистый, ангармонический – тон сложный ). Шум – звук, характеризующийся сложной, неповторяющейся временной зависимостью. Звуковой удар – кратковременное звуковое воздействие.

Изображение слайда
13

Слайд 13

Акустически й спектр Чистый тон Сложный тон А ν А ν Шум Спектр сплошной Линейчатый Спектр обертон ν - min A - max

Изображение слайда
14

Слайд 14

1. Частота ν = 16 – 20000 Гц Пример: тоны сердца до 800 Гц 2. Скорость звука: Воздух 331.5 м/с (0 º С) 340 м/с (20 º С) Вода 1500 м/с Кость ≈ 4000 м/с Физические характеристики звука (объективные)

Изображение слайда
15

Слайд 15

3. Звуковое давление 4. Интенсивность звука 5. Уровень интенсивности Z – акустический импеданс (характеризует свойство среды проводить акустическую энергию)

Изображение слайда
16

Слайд 16

Среда Скорость звука, м/с Плотность относительно воды, ρ с / ρ в Акустическое сопротивление относительно воды, Z C /Z B Воздух (при нормальных условиях) Дистиллированная вода (при +20 ºC ) Легкие Жировая ткань Мозг Кровь Печень Мышечная ткань Почка Мягкие ткани (среднее значение) Костная ткань Камни печени 343 1482 400-1200 1350-1470 1520-1570 1540-1600 1550-1610 1560-1620 1560 1540 2500-4300 1400-2200 1,2 •10 -3 1,0 - 0,95 1,03 1,06 1,06 1,07 1,07 1,06 1,2-1,8 - 0,3 •10 -3 1,0 - 0,86-0,96 1,06-1,09 1,04-1,08 1,11-1,14 1,13-1,18 1,13 1,11 2,2-5,0 0,8-1,6 Скорость звука в различных средах и акустические сопротивления сред

Изображение слайда
17

Слайд 17

Слышимость на разных частотах

Изображение слайда
18

Слайд 18

Изображение слайда
19

Слайд 19

Изображение слайда
20

Слайд 20

Характеристики слухового ощущения (субъективные) Высота Тембр Громкость

Изображение слайда
21

Слайд 21

Частота Акустический спектр Уровень интенсивности Высота Тембр Громкость

Изображение слайда
22

Слайд 22

Рояль Кларнет Одна и та же нота:

Изображение слайда
23

Слайд 23

Психофизический закон Вебера - Фехнера Если раздражение ( I ) увеличивать в геометрической прогрессии (то есть в одинаковое число раз), то ощущение (E) этого раздражения возрастает в арифметической прогрессии (то есть на одинаковую величину). aI 0, a 2 I 0, a 3 I 0 E 0, 2E 0, 3E 0

Изображение слайда
24

Слайд 24

на ν = 1 кГц k = 10 1 фон = 1дБ

Изображение слайда
25

Слайд 25

Кривые равной громкости

Изображение слайда
26

Слайд 26

Аудиометрия - метод измерения остроты слуха на пороге слышимости

Изображение слайда
27

Слайд 27

Аудиограммы: a – воздушное проведение норма; в – воздушное проведение при заболевании

Изображение слайда
28

Слайд 28

Физические основы звуковых методов исследования в клинике Перкуссия Аускультация Фонокардиография

Изображение слайда
29

Слайд 29

Фонендоскоп Функциональные систолические шумы при аускультации. А. При нормальных условиях кровь течет через аорту и легочную артерию с достаточной скоростью, чтобы создать турбулентность во время фазы быстрого изгнания систолы желудочков. Ранние систолические шумы могут быть услышаны у многих здоровых детей в покое и почти у любого здорового человека после физической нагрузки. 2. Аускультация

Изображение слайда
30

Слайд 30

Фонокардиограмма ( a ) и электрокардиограмма ( б ) (отметка времени – 0,02 секунды) 3. Фонокардиография (ФКГ) Микрофон УС Фильтры Регистр

Изображение слайда
31

Слайд 31

Ультразвук Ультразвук (УЗ) механические колебания и волны с частотой более 20 кГц. Верхний предел УЗ - частот Гц.

Изображение слайда
32

Слайд 32

Особенности распространения УЗ в среде 1. УЗ - волна является продольной. 2. Лучевой характер распространения. 3. Проникновение в оптически непрозрачные среды. 4. Возможность фокусировки энергии луча в малом объеме. 5. Отсутствие дифракции на стенках внутренних органов человека. 6. Отражение от границы раздела сред, отличающихся волновым сопротивлением. 7. Способность поглощаться биологическими тканями.

Изображение слайда
33

Слайд 33

Источники и приёмники УЗ УЗ излучатели: Электромеханический Обратный пьезоэлектрический эффект – механическая деформация под действием переменного электрического поля.

Изображение слайда
34

Слайд 34

2) Магнитострикционный Магнитострикция – деформация ферромагнитного сердечника под действием переменного магнитного поля.

Изображение слайда
35

Слайд 35

Приёмники УЗ Приёмники УЗ Прямой пьезоэлектрический эффект – возникновение переменного электрического поля под действием механической деформации.

Изображение слайда
36

Слайд 36

Методы получения эхокардиограмм

Изображение слайда
37

Слайд 37

Изображение слайда
38

Слайд 38

Эхограмма левого желудочка здорового человека

Изображение слайда
39

Слайд 39

Эффект Доплера и его использование в медико-биологических исследованиях Доплер Христиан (1803-1853) - австрийский физик, математик, астроном. Жил в Зальцбурге. Директор первого в мире физического института. Эффект Доплера заключается в изменении частоты колебаний, воспринимаемых наблюдателем, вследствие движения источника волн и наблюдателя относительно друг друга.

Изображение слайда
40

Слайд 40

При сближении источника и наблюдателя – верхние знаки, при удалении – нижние знаки Классический пример этого феномена: Звук свистка от движущегося поезда.

Изображение слайда
41

Слайд 41

Источник звука неподвижен Источник звука приближается к уху Источник звука удаляется от уха

Изображение слайда
42

Слайд 42

Когда звук отражается от движущегося объекта, частота отраженного сигнала изменяется. Происходит сдвиг частоты. При наложении первичных и отраженных сигналов возникают биения, которые прослушиваются с помощью наушников или громкоговорителя. Доплеровский сдвиг ∆ ν - это разность между отраженной и переданной частотами.

Изображение слайда
43

Слайд 43

Эффект Доплера используется для определения: • скорости движения тела в среде, • скорости кровотока, • скорости движения клапанов и стенок сердца (доплеровская эхокардиография )

Изображение слайда
44

Слайд 44

Благодаря аппарату Доплера гинеколог, ведущий беременность, делает вывод о том, есть ли угроза для развития ребенка, насколько хорошо его состояние, сильное сердце, нормальный ли кровоток к сердцу и каково состояние кровообращения в организме малыша, все ли хорошо с пуповиной у мамы в системе мать-плод-плацента, нет ли у младенца пороков сердца, анемии или гипоксии. Допплерометрия

Изображение слайда
45

Слайд 45

Спектральный допплер позволяет выявить 2 типа течения крови: ламинарное и турбулентное. Когда кровь течет через область со значительным изменением диаметра сосуда, создается поток, в котором множество элементов движется с различными по величине и направлению скоростями. Такой нарушенный поток создает доплеровский сигнал с множеством частот и заметным спектральным расширением. В ламинарном потоке все скорости эритроцитов примерно одинаковы по направлению, а в центральной части и по величине. Доплеровский сигнал формирует относительно тонкую кривую с минимальным спектральным расширением.

Изображение слайда
46

Последний слайд презентации: Лекция 1 Механические колебания и волны Акустика

Двухмерное цветовое доплеровское картирование при нарушении оттока из левого желудочка. Относительно низкая скорость выходного потока левого желудочка кодируется синим цветом. В области сужения скорость возрастает, возникает наложение спектров ( aliasing), и кодировка сигнала потока меняется на красную. На участке обструкции регистрируется относительно узкий турбулентный поток. LV – левый желудочек AO – аорта

Изображение слайда