《傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程SensorsapplicationtechnologyUltrasonicbasiccharacteristics超聲波基本特性1.1超聲波的反射折射特性1.2超聲波的衰減特性1.3超聲波的生物效應(yīng)課程內(nèi)容CourseContents

當(dāng)超聲波相對(duì)于界面入射點(diǎn)法線以一定的角度傾斜入射到兩種不同介質(zhì)的界面上時(shí)，在界面會(huì)產(chǎn)生反射、折射1.1超聲波的反射折射特性c1，

c2為介質(zhì)1和介質(zhì)2中波速1.1超聲波的反射折射特性入射波

′界面介質(zhì)1介質(zhì)2反射波折射波（1）反射定律（2）折射定律1.1超聲波的反射折射特性入射波

′界面介質(zhì)1介質(zhì)2反射波折射波若Z2≈Z1

聲波幾乎沒有反射，全部從第一介質(zhì)透射入第二介質(zhì)若Z2>>Z1

或Z1>>Z2,則聲波幾乎全反射，透射極少Z1，Z2為介質(zhì)1和介質(zhì)2中聲阻抗超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，隨著傳播距離的增加，超聲波的能量逐漸減弱的現(xiàn)象稱為超聲波的衰減。其聲壓和聲強(qiáng)的衰減規(guī)律為1.2超聲波的衰減特性式中：Px、Ix——距聲源x處的聲壓和聲強(qiáng)；

x——聲波與聲源間的距離；

α——衰減系數(shù)，單位為Np/cm（奈培/厘米）。衰減的主要原因：①擴(kuò)散衰減

②散射衰減③吸收衰減

1.2超聲波的衰減特性隨聲波傳播距離增加而引起聲能的減弱。衰減的主要原因：①擴(kuò)散衰減

②散射衰減③吸收衰減1.2超聲波的衰減特性衰減的主要原因：①擴(kuò)散衰減

②散射衰減③吸收衰減1.2超聲波的衰減特性①機(jī)械效應(yīng)

在超聲波的作用下，生物組織將受到壓力的作用，并產(chǎn)生速度和加速度方面的變化。1.3超聲波的生物效應(yīng)可軟化組織、增強(qiáng)滲透、提高代謝、促進(jìn)血液循環(huán)、刺激神經(jīng)系統(tǒng)及細(xì)胞功能②溫?zé)嵝?yīng)

超聲在生物組織中傳播過程中，部分聲能被生物組織吸收，轉(zhuǎn)換為熱能。1.3超聲波的生物效應(yīng)超聲透熱療法促進(jìn)骨折愈合③理化效應(yīng)

機(jī)械效應(yīng)和溫?zé)嵝?yīng)會(huì)促發(fā)生物組織內(nèi)的物理化學(xué)變化。1.3超聲波的生物效應(yīng)1.氫離子濃度的改變

炎癥組織中伴有酸中毒現(xiàn)象時(shí)，超聲波可使pH值向堿性方面變化，從而使癥狀減輕，有利于炎癥的修復(fù)。2.對(duì)酶活性的影響

超聲波能使復(fù)雜的蛋白質(zhì)解聚為普通的有機(jī)分子，能影響到許多酶的活性。④空化效應(yīng)

超聲波在液體介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生聲壓。當(dāng)產(chǎn)生的負(fù)聲壓超過液體的內(nèi)聚力時(shí)，液體中出現(xiàn)細(xì)小的空腔。

1.3超聲波的生物效應(yīng)空腔分為兩種，即穩(wěn)定空腔和暫時(shí)空腔。穩(wěn)定空腔周圍產(chǎn)生局部的單向的液體流動(dòng)，可以改變細(xì)胞膜的通透性。

暫時(shí)的空腔在聲壓變化時(shí)破滅，產(chǎn)生高熱、高壓、發(fā)光、放電等現(xiàn)象，對(duì)機(jī)體