醫(yī)學(xué)超聲學(xué)基礎(chǔ)ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-01-11 07:55本頁(yè)面
【正文】 ?? c o sc o sc o s211??trtr IIPP aaaa ,21Pr21c o s c o sc o s c o sitri i tZZPaP Z Z????????222121c o s c o sc o s c o sitrrIri i i tZZIPaI P Z Z????? ? ? ??? ? ?? ? ? ??? ? ? ?2212 c o sc o s c o stiPti i tPZaP Z Z??????? ?2 221122 214 c osc os c ost t iItii itI P Z ZZaI P Z ZZ?????? ? ?????? （ 3）超聲波垂直入射界面時(shí)的力學(xué)特性 221r21IZZaZZ?????????介質(zhì) 1 介質(zhì) 2 透射波 反射波 入射波 界面 Pt, It Pi, Ii Pr, Ir 0???tri ???21Pr21ZZaZZ???2212PtZaZZ? ? 其中： 1 1 1Zc??2 2 2Zc?? ， ? ?212214ItZZaZZ? ? 顯然有： 原因是： ① ，即： ② ，即： 體現(xiàn)界面處輸入輸出 體現(xiàn)界面兩邊的力平衡 能量守恒 ③ 由 I＝ P2/ρ c，可推得 ④ 注意： 1?? rt PP aaritirtiritPPPPPPPPPP?????? 11?? rII aa tirtiritIIIIIII???? 12tt PI aa ?211rrrtrtPIIIPPaaaaaa?????③②①2rr PI aa ?（ 4）討論 ① 則 有反射，有透射； ② 則 無(wú)反射，全透射； ③ 則 幾乎全反射，無(wú)透射； ④ 則 幾乎全反射，無(wú)透射。反射波、透射波關(guān)于 入射波的相對(duì)強(qiáng)弱由反射系數(shù)和透射系數(shù)來(lái)反應(yīng)。 ———— 折射波沿界面?zhèn)鞑? 當(dāng) θ i＞ θ c 時(shí)，可得： sinθ t＞ 1 θ t非實(shí)角，故沒(méi)有折射波，而發(fā)生全反射 θ c＝ sin1(c1/c2) 稱為全反射角。 一、反射和折射 條件及約定： ① 聲波類型：平面波 ② 界面條件：光滑平面，且足夠大（相對(duì)于波長(zhǎng)） ③ 字母、下標(biāo)的意義 P－聲壓， I－聲強(qiáng)， c－聲速， Z－聲阻抗， θ －夾角 1－介質(zhì)１， 2－介質(zhì)２ , i－入射， r－反射， t－折射 如： Pi－入射聲壓， Z1－介質(zhì) 1的聲阻抗 ① 反射定律 : θ i＝ θ r 與光學(xué)定律同， ② 折射定律： 因聲、光同為波 21s ins inccri ??? θ i θ r θ t Ii， Pi Ir， Pr It， Pt 入射波 反射波 折射波 介質(zhì)１， c1， Z1 介質(zhì)２， c２ ， Z２ 界面 t ③ 發(fā)生全反射的條件 在 c1＜ c2的情況下 當(dāng) θ i＝ θ c＝ sin1(c1/c2)時(shí)，即 sinθ i＝ c1/c2 θ t＝ sin1((c2/c1)sinθ i) ＝ sin1((c2/c1) 第五節(jié) 超聲波的傳播特性 超聲波的傳播特性有：波的 反射、折射、透射、衍射 和散射 等。 在液體和軟組織中，聲速和聲阻抗變化不大，使得聲反射量適中，既保證了界面回波的顯像觀察，亦保證了聲波可穿透足夠的深度。 “ 機(jī) 電類比 ” 是用電學(xué)的理論、手段研究聲學(xué)問(wèn)題的方法。S； ③ 聲阻抗率越大，超聲縱波速度越快。 ③ 如未指明參考聲強(qiáng)，默認(rèn)值 I0＝ 10－ 16 W/cm2, 這是當(dāng) f＝ 1kHz時(shí)，人耳能聽(tīng)覺(jué)的最小聲強(qiáng)，國(guó)際通用。 （ 2）聲壓級(jí) LP 由 I＝ P2/ρ c , I0＝ P02/ρ c可得： LI = 10lg(I/I0) = 10lg(P2/P02) = 20lg(P/P0) 定義： LP = 20lg(P/P0) 分貝 (dB) 稱 LP為： P相對(duì)于 P0的聲壓級(jí)， P0為 P的參考值。 ② 平面波聲強(qiáng)計(jì)算式 I＝ P2/ρ c＝ Pm2/2ρ c＝ PmVm/2 ＝ ρ cVm2 /2＝ ρ cω02A2/2 即聲強(qiáng)與該點(diǎn)聲壓、振速或振動(dòng)位移的最大值有關(guān)。 ② 平面波聲壓瞬時(shí)值 P＝ ρ cv 式中： ρ — 介質(zhì)密度， c— 聲速， v— 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度 ③ 聲壓最大值（即振幅） Pm＝ ρ cVm＝ ρ cω0 A ④ 聲壓有效值 P＝ P
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