14. Эффект Доплера

Эффектом Доплера называется изменение частоты волн, регистрируемой приемником, которое происходит вследствие движения источника этих волн и приемника. Например, при приближении к неподвижному наблюдателю быстро двигающегося поезда тон звукового сигнала последнего выше, а при удалении поезда - ниже тона сигнала, подаваемого тем же поездом, когда он стоит на станции.

Представим себе, что наблюдатель приближается со скоростью ин к неподвижному относительно среды источнику волн. При этом он встречает за один и тот интервал времени больше волн, чем при отсутствии движения. Это означает, что воспринимается частота vy больше частоты волны, испускаемой источником. Но если длина волны, частота и скорость распространения волны связаны соотношением:

Эффект Доплера можно использовать для определения скорости движения тела в среде. Для медицины это имеет особое значение. Например, рассмотрим такой случай. Генератор ультразвука совмещен с приемником в виде некоторой технической системы.

Техническая система неподвижна относительно среды.

В среде со скоростью u₀ движется объект (тело). Генератор излучает ультразвук с частотой v₁. Движущимся объектом воспринимается частота v₁, которая может быть найдена по формуле:

где v - скорость распространения механической волны (ультразвука).

В медицинских приложениях скорость ультразвука значительно больше скорости движения объекта

(u > u₀). Для этих случаев имеем:

Эффект Доплера используется для определения скорости кровотока, скорости движения клапанов и стенок сердца (доплеровская эхокардиография) и других органов; потока энергии волн. Волновой процесс связан с распространением энергии. Количественной характеристикой от энергии является поток энергии.

Поток энергии волн равен отношению энергии, переносимой волнами через некоторую поверхность, к времени, в течение которого эта энергия перенесена:

Единицей потока энергии волн является ватт (Вт).

Поток энергии волн, отнесенный к площади, ориентированной перпендикулярно направлению распространения волн, называют плотностью потока энергии волн, или интенсивностью волн.

Автор: Подколзина В.А.

<< Назад: Механические волны

>> Вперед: Акустика

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Лор-заболевания. Шпаргалка

▪ Бухгалтерский учет. Шпаргалка

▪ Гражданское право. Части I, III и IV. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Медицинский датчик на ногте 30.12.2018 Специалисты IBM разработали прототип нового медицинского прибора, позволяющего следить за состоянием здоровья человека и течением заболеваний. Носимое устройство с беспроводным интерфейсом закрепляется на конце пальца и непрерывно измеряет движения и деформацию ногтя - по этим данным искусственный интеллект может сказать многое о состоянии организма. Первоначально исследователи ставили перед собой задачу отслеживать развитие болезни Паркинсона и оценивать эффективность лекарств. Для этого можно использовать показатели покровной системы, включая кожу, но в случае пожилых людей фиксация датчиков на коже затруднена и может вызвать не только дискомфорт, но даже проникновение инфекции. Это побудило участников проекта переключить внимание на ногти. Оказалось, что анализ движений и деформаций ногтя при взаимодействии человека с внешней средой позволяет судить о состоянии здоровья и течении заболевания. Деформации, о которых идет речь, чрезвычайно малы - порядка нескольких микрометров, зато ноготь существенно прочнее кожи, так что датчики можно просто приклеить к его поверхности. Дальше в действие вступили алгоритмы искусственного интеллекта, отфильтровывающие ту часть движений и деформаций, которая непосредственно связана с механическими воздействиями при типовых действиях - открывании дверей, использовании ключа или отвертки, письме. Кстати, что касается письма, нейронная сеть способна с высокой точностью распознавать написанное по деформации ногтей в процессе письма. С таким же успехом она выявляет брадикинезию, тремор и дискинезию, которые являются симптомами болезни Паркинсона. Одним из перспективных применений датчиков на ногтях исследователи видят системы для общения с полностью парализованными пациентами.

Другие интересные новости:

▪ Новые технологии для сохрания свежести продуктов в холодильнике

▪ Ботинки для слепых

▪ Logitech PowerPlay - коврик с подзарядкой мышки

▪ Звуковая приманка

▪ Смартфоны ZTE Nubia Z5S и Z5S mini

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Жизнь замечательных физиков. Подборка статей

▪ статья О честности высокой говорит. Крылатое выражение

▪ статья Как появился гороскоп? Подробный ответ

▪ статья Оператор копировальных и множительных машин. Должностная инструкция

▪ статья Бесконтактные датчики приближения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Широкополосный апериодический усилитель ВЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026