Инфразвук. Особенности его распространения. Вибрация

Ультразвук. Применение и источники ультразвука. Действие ультразвука на ткани организма. Использование ультразвука в медицине.

Ультразвук – механические колебания и волны, частоты которых более 20 кГц. Верхний предел ультразвука 10^9 – 10^10 Гц.

Для генерации ультразвука применяют устройства УЗ-излучатели – электромеханические излучатели. Они основаны на явлении обратного пьезоэффека под действием электрического поля некоторые кристаллы (кварцы, сегнетова соль, керамика на основе титана, бария и др.) деформируются. На пластинку с хорошо выраженным пьезоэффектом подаётся переменное напряжение с частотой, подобранной для данного материала определённой толщины. Пластинка, вступившая в резонанс с внешним напряжением, начинает колебаться с той же частотой, в пространстве излучается УЗ-волна данной частоты.

Применение УЗ создаётся уже на основе пьезоэффекта – возникновение напряжения при деформации кристалла, которое может быть измерено.

Применение УЗ в медицине связано с особенностями его распространения. Отражение УЗ на границе раздела двух сред зависит от соотношения волновых сопротивлений. УЗ-волны хорошо отражаются от границы мышцы-надкостница-кость, поверхности полых органов и т.д., поэтому можно определить расположение и размеры неоднородных включений полостей внутренних органов и т.д.

Скорость УЗ-волн и их поглощение зависит от состояния среды (УЗ используют для изучения молекулярных свойств вещества).

При воздействии УЗ на биологические ткани возникают: микровибрации на клеточном уровне, разрушение био-макро-молекул. Перестройка и повреждение биологических мембран, изменение проницаемости мембран; тепловое действие; разрушение клеток и микроорганизмов.

Ультразвук в медицине используется в диагностике, либо как метод воздействия на ткани.

Инфразвук – это механические (упругие) волны с частотой меньше 20 Гц. Источниками инфразвука могут быть как естественные объекты (море, землятрясения, грозовое разряды и др.) так и искусственные (взрывы, автомашины, станки и др.)

Инфразвук часто сопровождается слышимым шумом. Он слабо поглощается, поэтому распространяется на большие расстояния. Это позволяет по распространению ультразвука в земной коре, обнаружить взрыв на большом удалении от источника взрыва; по измеренным инфразвуковым волнам прогнозировать цунами и т.п. Инфразвук обладает большой дифракцией, огибает препятствия (т.к. длина его волны велика), проникает в помещения. Он вызывает головные боли, усталость, сонливость, раздражение и др. Частота колебаний тела человека в положении лёжа 3-4 Гц, стоя – 5-12 Гц, частота колебаний грудной клетки – 5-8 Гц, брюшной полости – 3-4 Гц, что соответствует частоте инфразвука. Вступая в резонанс с какой-либо частотой собственных колебаний человеческого организма, инфразвук оказывает первичное действие на биологические системы, одна из задач гигиены – снижение уровня инфразвука в помещении.

Вибрация – это колебания конструкций и машин. Воздействие на человека со стороны вибрации может быть как вредным, так и полезным лечебным (вибротерапия и вибромассаж)

С колебаниями тел совпадают амплитуда, амплитуда скорости и амплитуда ускорения вибраций, частота колебаний или гармонический спектр негармонических колебаний, амплитуда, энергия и средняя мощность колебаний

Дата добавления: 2014-12-26