- •Работа № 2 Определение скорости ультразвука.
- •Введение.
- •Описание установки.
- •Описание установки.
- •Ход работы.
- •1. Определение скорости ультразвуковой волны в воде.
- •Вопросы для самоконтроля.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Работа № 3 Изучение методов ультразвуковой диагностики
- •Введение.
- •1. Определение зависимости интенсивности уз-волны от толщины слоя вещества.
- •2.Обнаружение неоднородностей в образце.
- •Вопросы для самоконтроля.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Работа № 5 (7).
Работа № 3 Изучение методов ультразвуковой диагностики
Цель работы:
1. Изучение методов ультразвуковой диагностики.
2. Установление зависимости интенсивности ультразвука от толщины слоя вещества.
3. Выявление зависимости поглощения ультразвука от рода вещества.
Литература:
1.Антонов В.Ф. и др. Физика и биофизика.- М: ГЭОТАР-Медиа, 2008,
§ 4.1- 4.5.
2.Ремизов А.Н. и др. Медицинская и биологическая физика.-М:ДРОФА, 2004, § 6.6- 6.8.
3.Тищенко А.А. Краткий курс лекций по физике.-Орел: Картуш,2008,
Лекции 3.
4.Федорова В.Н., Фаустов Е.В. Медицинская и биологическая физика.
- М: ГЭОТАР-Медиа, 2009, § 5.1- 5.6.
5. Данное методическое пособие.
Приборы и принадлежности : Ультразвуковой генератор УЗТ-107Ф, осциллограф С1-142, приемник и излучатель ультразвука, кювета с водой, микровинт, макровинт, наборы пластин из стекла, плексигласа (оргстекла) и винипласта, штангенциркуль.
Введение.
. Скорость распространения и поглощения ультразвука существенно зависят от свойств среды. Скорость распространения в твердых телах значительно выше, чем в жидкостях. Поглощение ультразвука в среде происходит по закону
I= I0 exp (-µ l ), где
I0 - интенсивность ультразвука, падающего на слой вещества;
I - интенсивность ультразвука, прошедшего слой вещества толщиной l ,
µ - коэффициент поглощения.
В медицине ультразвук применяется для лечения и диагностики. Способность ультразвуковых волн оказывать механическое и тепловое действие на ткани лежит в основе ультразвуковой физиотерапии. В хирургии для резки костной ткани применяют "ультразвуковой скальпель".
В диагностических целях ультразвук используется для определения положения размеров неоднородных включений, полостей, внутренних органов. Различают два метода исследования: теневой и локационный (эхолокация).
Теневой метод основан на регистрации интенсивности ультразвука, прошедшего через исследуемый объект. При наличии внутри него неоднородностей с различными коэффициентами поглощения регистрирующий зонд зафиксирует "звуковые тени" этих неоднородностей.
Более распространен локационный метод, основанный на использовании одиночных импульсов, направляемых в исследуемый объект, и регистрации времени их возвращения и амплитуды после отражения от неоднородностей исследуемого объекта. Зная время, прошедшее от посылки импульса до его возвращения, и скорость распространения ультразвука в данной среде, можно определить расстояние до неоднородностей. Метод ультразвуковой локации применяется для определения опухолей и отеков головного мозга (эхоэнцефалография), положения и размеров сердца (эхокардиография) и т.д.
Метод ультразвуковой локации нашел также применение для ориентации слепых в пространстве. С помощью прибора "Ориентир" можно обнаружить предметы и определить их границы на расстоянии до 10 м.
1. Определение зависимости интенсивности уз-волны от толщины слоя вещества.
а) Проделайте пункты 1а - 1д.
б) Держатель образцов макрометрическим винтом установите так, чтобы окно
расположилось напротив излучателя.
в) Приемник подведите вплотную к держателю образцов.
г) Измерьте амплитуду напряжения, индуцируемую УЗ в пьезопластине приемника.
д) Отведите приемник и в держатель вставьте самую тонкую пластинку из оргстекла, предварительно измерив ее толщину (L) штангенциркулем.
е) Подведите приемник вплотную к пластине.
ж) Измерьте амплитуду индуцированного напряжения U.
з) Замените пластинку на другие более толстые.
и) Для каждой пластины измерьте ее толщину и амплитуду индуцированного напряжения,
к) Данные измерений занесите в таблицу 2.
Таблица 2
L |
0 |
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
л) По данным измерений постройте график зависимости U2 от L.
м) Пункты 2в -2л повторяйте для образцов из стекла.