试述超声的物理特性。
请直接点击查看答案
发布时间：2024-11-15 06:20:10
请在 下方输入 要搜索的题目：
推荐参考答案 (
由 题搜搜 官方老师解答 )
答案：正确答案：
(1)指向性:由于超声波的频率高,波长短,发射的超声波是呈束状的,因而它具有明显的指向性。频率越高,指向性越佳。指向性是超声对人体器官定向探测的基础。
(2)反射、折射和散射:超声在介质中传播时,由于不同介质的声阻抗不同,界面大小不一,可发生反射、折射和散射。
声阻抗(Z)指阻挡声在介质中传播的力。Z=c·ρ(ρ为介质的密度)。声速越快,介质密度越高,声阻抗就越大。所以超声在固体中传播时声阻抗最大,如颅骨为5.57×10[img=~/QImg/2013-06-26-16-10-06/image004.gif]g/(cm[img=~/QImg/2013-06-26-16-10-06/image002.gif]·s);在软组织和液体中次之,平均为1.57×10[img=~/QImg/2013-06-26-16-10-06/image004.gif]g/(cm[img=~/QImg/2013-06-26-16-10-06/image002.gif]·s);气体中最小,空气为0.000428×10[img=~/QImg/2013-06-26-16-10-06/image004.gif]g/(cm[img=~/QImg/2013-06-26-16-10-06/image002.gif]·s)。2种声阻抗不同的物体相接触形成一个界面。界面尺寸大于波长时叫大界面,小于波长时叫小界面。超声遇到大界面时产生反射和折射。入射声波的能量一部分在这个界面上被反射回去,另一部分被折射或透射到下一层介质中去。声阻抗差越大,反射就越强,折射或透射就越小。反之,声阻抗差越小,折射或透射就越强,反射就越小。这样使探头发射的超声波由浅而深地通过人体各界面,反射带回各层组织的信息,在超声仪上构成图像。超声遇到小界面时发生绕射和散射。界面尺寸略小于波长时发生绕射,界面尺寸远小于波长时发生散射。人体中的散射源是血液中的红细胞和脏器内部的细微结构。红细胞是人体血流多普勒频移信号的基础,脏器内部的细微结构是形成人体脏器细微结构变化的声像图基础。
(3)吸收、衰减:超声在介质中传播时,由于介质的黏滞性、导热性等因素,一部分声能不可逆地转换成其他形式的能量,使声能损耗,称为吸收。由于界面上的反射、折射、远场扩散及吸收,使声能在介质中随传播距离的增加而逐渐减弱,称为衰减。人体深部组织超声探查时,用时间增益补偿(TGC),远场增益补偿后方能获得较满意图像。
(4)多普勒效应:声源遇到与其做相对运动的界面时,造成反射频率不同于发射频率的现象称为多普勒效应。发射频率与反射频率之差称多普勒频移。频移的大小与相对运动的方向及运动的速度有关。运用超声的多普勒效应可以检测人体中的运动体,如心脏及各级血管内的血液、瓣膜、心壁、血管壁等组织中某一点运动的方向、速度及性质。
