|
Скачать 1.49 Mb.
|
Научная работа по физике на тему: « Физика в медицине» Подготовили: Ученицы лицея №49 Фокина Вероника Тищук Марина Содержание: 1.Звуковые явления: Звук Характеристика звука Свойства звука Инфразвук Ультразвук Применение ультразвука 2.Использование рентгеновского излучения в медицине. Тепловое излучение тел: Рентген: Как открыли рентген Принцип действия рентгеновской трубки Различные действия рентгеновских лучей Происхождение и природа рентгеновских лучей: ^ СЕЛЕНОВАЯ РЕНТГЕНОГРАФИЯ КОНТРАСТИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗОБРАЖЕНИЯ Биофизические аспекты тепловидения: ^ МЕТОДИКИ ТЕПЛОВИЗИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВИЗИОННАЯ ТЕХНИКА И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ 3.Ультрафиолетовое излучение и его применение в медицине: Что такое ультрафиолет ^ Действие УФ-света на другие живые организмы Влияние ультрафиолетового излучения на биосферу Действие ультрафиолетового излучения на клетку
Бактерицидное действие ультрафиолетового излучения Искусственные источники УФ-радиации Показания и противопоказания к проведению ультрафиолетового облучения Методы профилактики УФ-недостаточности ^ Открытие действия электричества Электрофорез и лекарственный электрофорез ^ Лазеры и их применение в медицине: Лазеры устройство и открытие Основные направления и цели использование лазеров ^ Аккомодация глаза и расстояние наилучшего зрения. Близорукость и дальнозоркость. Острота зрения и способы её проверки. Волоконная оптика. ^ Звуковые явления. Звук – волнообразно распространяющееся колебательное движение частиц упругой 1 среды (воздуха, воды и т. д.). Звуком обозначается также специфическое ощущение, вызываемое действием звуковых волн на орган слуха. Ощущение звука возникает лишь при условии, что частоты и энергии, воздействующих на орган слуха колебаний, лежат в определённых границах слухового восприятия. Человеческое ухо воспринимает звук в области частот от 15-20 000 Гц. Колебания с частотами, лежащими вне этих границ, неслышимы, то есть не вызывают слуховых ощущений. Физическое понятие о звуке охватывает как слышимые, так и неслышимые колебания упругих сред; неслышимые колебания с частотами ниже 20 гц называется - инфразвук, а колебания с частотами выше 20 кгц – ультразвуком. Одной из важнейших физических характеристик звука является акустический спектр звука (совокупность гармонических колебаний). Распространяется звук в виде волн. От источника звука в среде возникают сгущения и разряжения (вызванные колебаниями источника и распространяющиеся благодаря возникновению упругих сил). Общим для всех звуков является то, что порождающие их тела, т.е. источники звука, колеблются. В этом можно убедится на простых опытах. Н ![]() ![]() Прибор изображенный на рис. 2, называется камертоном. Он представляет собой изогнутый металлический стержень на ножке. В данном случае камертон укреплен на резонаторном ящике (о назначении которого вы узнаете ниже). Если по камертону ударить мягким молоточком или провести по нему смычком, то камертон зазвучит. Поднесем к звучащему камертону легкий шарик или стеклянную бусинку), подвешенный на нитке, - шарик будет отскакивать от камертона, свидетельствуя о колебаниях его ветвей. Различные опыты свидетельствуют о том, что любой источник звука обязательно колеблется (хотя чаще всего эти колебания незаметны для глаза). Например, звуки голосов людей и многих животных возникают в результате колебаний их голосовых связок, звучание духовых музыкальных инструментов, звук серены, свист ветра, раскаты грома обусловлены колебаниями масс воздуха. Но далеко не всякое колеблющееся тело является источником звука. Например, не издаёт звука колеблющиеся грузик, подвешенный на нити или пружине. Рис. 2. ^ Источниками звука являются тела или системы тел, движения которых относительно окружающей среды периодически или импульсивно (резко) нарушают её равновесное состояние. Можно узнать на следующие основные типы источников звука:
Колебательные и автоколебательные системы
^ Вращения - называют периодическое изменения давления и скорости среды, вблизи вращающихся тел (винт самолёта, гребные винты корабля). ^ Называют звуком возникающий при обтекании твердых тел постоянным потоком вследствие периодического отрыва вихрей (свист растяжек самолета или корабельных снастей, звучание проводов обдуваемых ветром, и т. п.). Электроакустический Электроакустические излучатели – электроакустические преобразователи предназначен для преобразования электрических колебаний звуковой и ультразвуковой частоты в вынужденные механические колебания. Электроакустические источники звука применяются либо для воспроизведения речи и музыки, либо для генерирования акустических сигналов. ^ Мы воспринимаем звуки, находясь на расстоянии от их источников. Обычно звук доходит до нас по воздуху. Сжатие и разрежение воздуха (вызванные колебаниями источника и распространяющиеся благодаря возникновению упругих сил) достигают нашего уха и приводят барабанную перепонку в колебательное движение. В результате у нас возникают определённые звуковые ощущения. Таким образом, воздух служит передающей средой, т. е. веществом, в котором воздух распространяется от источника к приёмнику, в частности к нашему уху. Если между источником и приёмником удалить упругую звуко-передающую среду, то звук распространятся, не будет и, следовательно, приёмник не воспримет его. Хорошо проводят звуки упругие вещества, например металлы, древесина, жидкости газы. Жидкости хорошо проводят звук. Рыбы, например, хорошо слышат шаги, и голоса на берегу, это известно опытным рыболовам. М ![]() Будильник, стоящий на небольшой подушечке, поместим под колокол воздушного насоса (Рис.3.). Его "тиканье" станет тише, но все же будет вполне различимо. Откачав из-под колокола воздух, мы перестанем слышать тиканье вообще. Следовательно, звук тикающих часов мы слышим потому, что в воздухе могут возникать волны. Они и доносят до нас энергию "тиканья" часов. Итак, звук распространяется в любой упругой среде – твердой, жидкой и газообразной, но не может распространяться в пространстве, где нет вещества. Рис. 3. Приёмник Приёмники звука – устройства, в которых под действием звука возникают вынужденные колебания. Приемником звука является, в частности, ухо. Для технических целей применяются электроакустические приёмники – устройства, преобразующие колебания упругой среды электрич. колебания. В зависимости от среды, в которой распространяется принимаемые звуки, в воздухе; гидрофоны, работающие в воде, и геофоны, реагирующие на звуковые волны в земной каре. Характеристика звука О ![]() От чего зависит громкость звука? Она зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук.
Высота Человеческое ухо воспринимает звук в области частот от 15-20 000 Гц. Колебания с частотами, лежащими вне этих границ, неслышимы, то есть не вызывают слуховых ощущений. Физическое понятие о звуке охватывает как слышимые, так и неслышимые колебания упругих сред; неслышимые колебания с частотами ниже 20 гц называется - инфразвук, а колебания с частотами выше 20 кгц – ультразвуком. Одной из важнейших физических характеристик звука является акустический спектр звука. Общим для всех звуков является то, что порождающие их тела, т.е. источники звука, колеблются. Громкость Громкость звука зависит также от его длительности и от индивидуальных особенностей слушать Громкость звука – это субъективное качество слухового ощущения, позволяющее располагать все звуки по шкале от тихих до громких (Рис.4.). В практических задачах громкость звука принято характеризовать уровнем громкости, измеряемым в фонах, или уровнем звукового давления,измеряемым в белах (Б) или в децибелах (дБ), составляющих десятую часть бела. Рис. 4. Скорость Известно, что звук распространяется в пространстве только при наличии какой-либо упругой среды. Среда необходима для передачи колебаний от источника звука к приемнику, например к уху человека. Другими словами, колебания источника создают в окружающей его среде упругую волну звуковой частоты. Волна, достигая, уха, воздействует на барабанную перепонку, заставляя ее колебаться с частотой, соответствующей частоте источника звука. Дрожание барабанной перепонки передаются посредством системы косточек окончанием слухового нерва, раздражают их и тем вызывают ощущения звука. В газах и жидкостях могут существовать только упругие продольные волны. Звук в воздухе, например, передаётся продольными волнами, т.е. чередующимися сгущениями разрежениями воздуха, идущими от источника звука. Звуковая волна, как и любые другие механические волны, распространяется в пространстве не мгновенно, а с определенной скоростью. Простейшие наблюдения позволяют убедиться в этом. Например, когда мы издалека наблюдаем за стрельбой из ружья, то сначала видим огонь и дым, а потом через некоторое время слышим звук выстрела. Дым появляется в то же время, когда происходит первое звуковое колебание. Измерив, промежуток времени между моментом возникновения звука (момент появления дыма) и моментом, когда он доходит до уха, можно определить скорость распространения звука. Измерения показывают, что скорость звука в воздухе при 0 0 С и нормальном атмосферном давлении равна 332 м/с. Скорость звука в газах тем больше, чем выше их температура. Например, при 20 0С скорость звука в воздухе равна 343 м/с, при 60 0С – 366 м/с, при 100 0С – 387 м/с. Объясняется это тем, что с повышением температуры возрастает упругость газов, а чем больше упругие силы, возникающие в среде при её деформации, тем быстрее передаются колебания от одной точки к другой. Скорость звука зависит также от свойств, среды, в которой распространяется звук. Например, при 0 0С скорость звука в водороде равна 1284 м/с, а в углекислом газе – 259 м/с. В настоящее время скорость звука может быть измерена в любой среде. ^
|