Вопрос 6. Субъективные характеристики звука:

1. Высота – частота колебаний звуковой волны. Чем больше частота колебаний, тем более высоким воспринимается звук. В значительно меньшей степени высота зависит от интенсивности волны. Весь диапазон тонов, воспринимаемый звуком, разделён на октавы. Октава – интервал высот тона, в котором отношение крайних частот равно двум.

2. Тембр – различие сложных тонов по форме колебания и по гармоническому спектру при одинаковой основной частоте.

3. Громкость – уровень слухового ощущения над его порогом. Порог раздражения – интенсивность раздражения, вызывающая минимальную ответную реакцию или соответствующее ощущение, называющееся порогом ощущения. Громкость зависит от интенсивности звука и чувствительности уха. Адаптация к силе раздражения – интенсивность волны (сила звука).

Закон Вебера: в связи с адаптацией приращение силы раздражения I (дельта I), вызывающее наименьшее ощутимое изменение уровня ощущения на дельта L, зависит от исходной силы раздражения I так, что отношение дельта I/I остаётся постоянным во всём диапазоне раздражения.

dL=(k*dI)/I,

где dL – элементарное приращение уровня громкости; I – начальная интенсивность; dI – приращение интенсивности, вызывающее изменения уровня громкости на dL; k – коэффициент пропорциональности.

Закон Вебера-Фехнера: Уровень громкости данного звука (при одной и той же частоте колебания) прямо пропорционален логарифму отношения его интенсивности I к значению I₀, соответствующему порогу слышимости.

дельта А = ^I∫_{I(нулевое)} *kdI/I=k*ln(I/I₀)

Вопрос 7. Многие процессы в организме, например дыхание, работа сердца и т.п. сопровождаются звуковыми явлениями. Непосредственное выслушивание звуков, возникающих внутри организма, составляет один из важнейших примеров клинического исследования и называется аускультацей. Наиболее простым прибором, применяемым для этой целы, является фонендоскоп.

Аудиометрия - измерение остроты слуха, определение слуховой чувствительности к звуковым волнам различной частоты.

Шумометрия - наиболее информативный метод для определения характеристик ушного шума и выявления его этиологии.

Используя понятия кибернетики, можно сказать, что слуховая система получает, перерабатывает и передает информацию. Из всей слуховой системы для рассмотрения физики слуха выделяют наружное, среднее и внутреннее ухо.

Вопрос 8. Ультразвук – упругие волны высокой частоты (20 тыс. – несколько млрд. Гц). Способы получения ультразвука:

1) Используя пьезоэлектрический эффект. Сущность его заключается в том, что если деформировать пластинку кварца, то на ее гранях появляются противоположные по знаку электрические заряды. Следовательно, пьезоэлектричество- это электричество, возникающее в результате механического воздействия на вещество («пьезо» по-гречески означает давить).

2) Способ с применением магнитострикционного эффекта. В 1847 году Дж. Джоуль заметил, что если поместить стержень из ферромагнитного материала в направленное вдоль него магнитное поле, то геометрические размеры стержня изменятся – проще говоря, он деформируется. Это явление называется магнитострикционным эффектом, или магнитострикцией.

Ферромагнетизм, то есть «железный магнетизм» - это совокупность магнитных свойств железа.

Одно из самых основных свойств ультразвука – способность проникать в оптически непрозрачные тела.

Применение в медицине:

• Для изготовления вакцин, высокодисперсионных лекарственных эмульсий

• При исследовании труднодоступных внутренних органов, а также с целью обнаружения внутри тела патологических образований.

• Для измерения скорости кровотока в сосудах

• Для распиливания костей или образования в них отверстий

• Для соединения («сварки») костей

• Используется в физиотерапии для лечения

Свойства:

Вопрос 9. Эффект Доплера: изменение частоты колебаний, воспринимаемых наблюдателем, сравнительно с действительной частотой колебаний источника при их относительном движении. Он имеет место и при распространении звука в движущейся среде при неподвижном источнике и наблюдателе.

При измерении скорости кровотока вдоль сосуда на определённом расстоянии устанавливаются датчик УЗ определённой частоты и приёмник, частота колебаний воспринимаемая которым, регистрируется. По разности частот определяется искомая скорость.

Вопрос 10. Межмолекулярное воздействие – воздействие между электрически нейтральными молекулами или атомами. Межмолекулярное воздействие имеет электрическую природу и складывается из межмолекулярных сил притяжения (ориентационных, индукционных и дисперсионных) и сил отталкивания заполненных электронных оболочек атомов.

Ближний порядок – упорядоченность во взаимном расположении атомов или молекул в веществе, которая повторяется лишь на расстояниях, соизмеримых с расстоянием между атомами, т.е. ближний порядок – это наличие закономерности в расположении соседних атомов или молекул. Ближним порядком в расположении атомов или молекул обладают, наряду с кристаллами, также аморфные тела и жидкости.

Поверхностное натяжение – термодинамическая характеристика поверхности раздела двух, находящихся в равновесии, фаз; определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в общих фазах остаются постоянными.

Коэффициент поверхностного натяжения зависит от химического состава жидкости, среды, с которой она граничит, температуры.