Гбоу впо московский государственный медико стоматологический университет им. А. И. Евдокимова минздравсоцразвития рф

• Название: Гбоу впо московский государственный медико стоматологический университет им. А. И. Евдокимова минздравсоцразвития рф
• Анкор: Fzl.med
• Дата: 14.04.2023
• Размер: 7.93 Mb.
• Имя файла: FOVvMEDITsINE.docx
• Тип: Документы; #1062502
• страница: 3 из 16

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКИ

1. 
   Определите акустическое сопротивление воздуха. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³, скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с.
   

2. Определите акустическое сопротивление глицерина. Плотность

глицерина ρ1 = 1300 кг/м3 , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1920 м/с.

3. Определите акустическое сопротивление воды. Плотность воды ρ₁ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1480 м/с.
4. Определите акустическое сопротивление кварца. Плотность кварца ρ₁ = 2650 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 5760 м/с.
5. Определите акустическое сопротивление моторного масла. Плотность моторного масла ρ₁ = 870 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1740 м/с.
6. Определите акустическое сопротивление люцита (орг. стекла). Плотность люцита ρ₁ = 1180 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 2730 м/с.
7. Определите акустическое сопротивление ПВХ. Плотность ПВХ ρ₁ = 1400 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 2395 м/с.
8. Определите акустическое сопротивление воздуха при нормальных условиях относительно воды. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в воздухес₁ = 330 м/с. Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в воде с₂ = 1480 м/с.

9. Определите акустическое сопротивление глицерина относительно воды.. Плотность глицерина ρ₁ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в глицерине с₁ = 1920 м/с. Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в воде с₂ = 1480 м/с.

10. Определите акустическое сопротивление кварца относительно воды. Плотность кварца ρ₁ = 2650 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в\кварце с₁ = 5760 м/с. Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в воде с₂ = 1480 м/с.
11. Определите акустическое сопротивление моторного масла относительно воды. Плотность моторного масла ρ₁ = 870 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в масле с₁ = 1740 м/с. Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в воде с₂ = 1480 м/с.
12. Определите акустическое сопротивление люцита (орг. стекла) относительно воды. Плотность люцита ρ₁ = 1180 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в люците с₁ = 2730 м/с. Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в воде с₂ = 1480 м/с.
13. Определите акустическое сопротивление ПВХ относительно воды. Плотность ПВХ ρ₁ = 1400 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в ПВХ с₁ = 2395 м/с. Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в воде с₂ = 1480 м/с.
14. Определите коэффициент отражения по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из люцита (орг. стекла) в ПВХ. Плотность люцита ρ₁ = 1180 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 2730 м/с.

Плотность ПВХ ρ₂ = 1400 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в ПВХ с₂ = 2395 м/с.
15. Определите коэффициент отражения по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из люцита (орг. стекла) в ПВХ. Плотность люцита ρ₁ = 1180 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 2730 м/с. Плотность ПВХ ρ₂ = 1400 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в ПВХ с₂ = 2395 м/с.

16. Определите коэффициент отражения по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из воздуха в ПВХ. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с. Плотность ПВХ ρ₂ = 1400 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в ПВХ с₂ = 2395 м/с.
17. Определите коэффициент отражения по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из воздуха в воду. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с. Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1480 м/с.
18. Определите коэффициент отражения по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из воздуха в ПВХ. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с.

Плотность ПВХ ρ₂ = 1400 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в ПВХ с₂ = 2395 м/с.
19. Определите коэффициент отражения по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из воздуха в воду. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³, скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с. Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³, скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1480 м/с.
20. Определите коэффициент отражения по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из воды в глицерин. Плотность воды ρ₁ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1480 м/с. Плотность глицерина ρ₂ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1920 м/с.
21. Определите коэффициент отражения по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из воздуха в глицерин. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с. Плотность глицерина ρ₂ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1920 м/с.
22. Определите коэффициент отражения по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из воды в глицерин. Плотность воды ρ₁ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1480 м/с. Плотность глицерина ρ₂ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1920 м/с.
23. Определите коэффициент отражения по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из воздуха в глицерин. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с. Плотность глицерина ρ₂ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1920 м/с.
24. Определите коэффициент отражения по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из глицерина в воду. Плотность глицерина ρ₁ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1920 м/с. Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1480 м/с.
25. Определите коэффициент отражения по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из глицерина в воздух. Плотность глицерина ρ₁ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1920 м/с. Плотность воздуха ρ₂ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 330 м/с.
26. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из люцита (орг. стекла) в ПВХ. Плотность люцита ρ₁ = 1180 кг/м³, скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 2730 м/с. Плотность ПВХ ρ₂ = 1400 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в ПВХ с₂ = 2395 м/с.
27. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из люцита (орг. стекла) в ПВХ. Плотность люцита ρ₁ = 1180 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 2730 м/с.

Плотность ПВХ ρ₂ = 1400 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в ПВХ с₂ = 2395 м/с.

28. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из воздуха в ПВХ. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с.

Плотность ПВХ ρ₂ = 1400 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в ПВХ с₂ = 2395 м/с.
29. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из воздуха в воду. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с.

Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1480 м/с.
30. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из воздуха в ПВХ. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с.

Плотность ПВХ ρ₂ = 1400 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны в ПВХ с₂ = 2395 м/с.
31. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из воздуха в воду. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³, скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с.

Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³, скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1480 м/с.
32. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из воды в глицерин. Плотность воды ρ₁ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1480 м/с. Плотность глицерина ρ₂ = 1300 кг/м³, скорость продольной ультразвуковой волны

с₂ = 1920 м/с.
33. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из воздуха в глицерин. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с. Плотность глицерина ρ₂ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1920 м/с.
34. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из воды в глицерин. Плотность воды ρ₁ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1480 м/с. Плотность глицерина ρ₂ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны

с₂ = 1920 м/с.
35. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из воздуха в глицерин. Плотность воздуха ρ₁ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 330 м/с. Плотность глицерина ρ₂ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны

с₂ = 1920 м/с.
36. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из глицерина в воду. Плотность глицерина ρ₁ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1920 м/с. Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³, скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1480 м/с.
37. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по интенсивности при переходе ультразвуковой волны из глицерина в воздух. Плотность глицерина ρ₁ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1920 м/с. Плотность воздуха ρ₂ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 330 м/с.
38. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из глицерина в воду. Плотность глицерина ρ₁ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1920 м/с. Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1480 м/с.
39. Определите коэффициент прохождения (пропускания) по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из глицерина в воздух. Плотность глицерина ρ₁ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1920 м/с. Плотность воздуха ρ₂ = 0,1 кг/м³, скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 330 м/с.
40. Определите коэффициент отражения по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из глицерина в воду. Плотность глицерина ρ₁ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1920 м/с. Плотность воды ρ₂ = 1000 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 1480 м/с.
41. Определите коэффициент отражения по амплитуде при переходе ультразвуковой волны из глицерина в воздух. Плотность глицерина ρ₁ = 1300 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₁ = 1920 м/с. Плотность воздуха ρ₂ = 0,1 кг/м³ , скорость продольной ультразвуковой волны с₂ = 330 м/с.
42. Средняя скорость ультразвука в мягких биологических тканях С = 1540 м/с. Определите длину волны при частоте f = 3,5 МГц. Сделайте оценку предела разрешения.
43. Средняя скорость ультразвука в мягких биологических тканях С = 1540 м/с. Определите длину волны при частоте f = 5,0 МГц. Сделайте оценку предела разрешения.
44. Средняя скорость ультразвука в мягких биологических тканях С = 1540 м/с. Определите длину волны при частоте f = 7,5 МГц. Сделайте оценку предела разрешения.
45. Средняя скорость ультразвука в мягких биологических тканях С = 1540 м/с. Определите длину волны при частоте f = 10,0 МГц. Сделайте оценку предела разрешения.
46. Графически представьте спектр частот (частотный спектр) колебания:

.
47. Мощность ультразвукового импульса, посылаемого диагностическим прибором равна 23 мВт. Определите интенсивность ультразвуковой волны в точке, где площадь поперечного сечения конуса излучения равна 8 кв. см. Скорость распространения ультразвука в тканях человека равна 1500 м/с. Рабочая частота зонда прибора 15 МГц. Средняя плотность тканей 1100 кг/м³. Поглощением ультразвука в тканях пренебречь.

48. Мощность ультразвукового импульса, посылаемого диагностическим прибором равна 13 мВт. Определите амплитуду ультразвуковой волны в точке, где площадь поперечного сечения конуса излучения равна 8 кв. см. Скорость распространения ультразвука в тканях человека равна 1500 м/с. Рабочая частота зонда прибора 10 МГц. Средняя плотность тканей 1100 кг/м³. Поглощением ультразвука в тканях пренебречь.

49. Эритроцит движется в потоке крови со скоростью 258 мм/с. На него падает и затем отражается ультразвуковая волна от неподвижного источника (зонда), работающего на частоте 21 МГц. Определите разность частот между отражённой эритроцитом и излучаемой источником ультразвуковыми волнами, если эритроцит удаляется от источника. Скорость распространения ультразвука в крови принять равной 1500 м/с.

50. Эритроцит движется в потоке крови со скоростью 208 мм/с. На него падает и затем отражается ультразвуковая волна от неподвижного источника (зонда), работающего на частоте 13 МГц. Определите разность частот между отражённой эритроцитом и излучаемой источником ультразвуковыми волнами, если эритроцит приближается к источнику. Скорость распространения ультразвука в крови принять равной 1500 м/с.

51. Расположение зонда при ультразвуковом обследовании таково, что ультразвуковой луч проходит через стенку кровеносного сосуда под углом 25 градусов к продольной оси сосуда с текущей по нему кровью. При этом получить информацию о допплеровском сдвиге невозможно. (25 градусов - критический угол инсонации.) Определите скорость ультразвука в стенке кровеносного сосуда, если скорость ультразвука в крови принять равной 1570 м/с.

52. В качестве одной из выходных акустических характеристик зонда ультразвукового диагностического прибора указан тепловой индекс TI = 2. Охарактеризуйте тепловую мощность, создаваемую прибором.

53. Определите глубину расположения отражающего ультразвук образования, если интервал времени между началом зондирования и моментом прихода эхо-сигнала составляет = 150 мкс. Усреднённую скорость распространения ультразвука в мягких тканях принять равной = 1540 м/с.

54. Перечислите и опишите факторы, от которых зависит допплеровский сдвиг при ультразвуковых диагностических исследованиях.

55. Оцените диапазон частот (f_d) допплеровского сдвига, если частоты излучения ( ) выбраны в промежутке от 2 до 20 МГц. Скорость движения отражателя ( ) и скорость распространения ультразвука .

56. Сжимаемость плазмы крови β = 5,0 ∙ 10^-10 Па, плотность ρ = 1,03∙10³ кг /м³. Рассчитайте скорость ультразвука в плазме крови.

57. При исследовании акустических свойств плазмы крови человека было обнаружено, что промежуток времени между возникновением звука и его приёмом оказался равным t = 2,6 мкс. Сжимаемость плазмы крови β = 5,0 ∙ 10^-10 Па, плотность ρ = 1,03∙10³ кг /м³. Определите расстояние между источником звука и отражателем.

58. Рассчитайте скорость распространения низкочастотного ультразвука в воздухе при температурах t, равных: - 20, 0 и + 20 .

59. Подсчитайте число раз, в которое отличаются скорость c₁ распространения ультразвука в воздухе летом (t = 27 ) и скорость c₂ распространения ультразвука в воздухе зимой (t = - 33 ).

60. Найдите скорость с распространения акустических волн в двухатомном газе, если известно, что при давлении p = 1,01∙10⁵ Па плотность газа ρ = 1,29 кг/м³.

61. Найдите показатель преломления n акустических волн на границе воздух - стекло. Модуль Юнга для стекла E = 6,9∙10¹⁰ Па, плотность стекла ρ = 2,6 кг/м³, температура воздуха t = 20 .

62. Найдите предельный угол α полного внутреннего отражения звуковых волн на границе воздух — стекло. Модуль Юнга для стекла E = 6,9∙10¹⁰ Па, плотность стекла ρ = 2,6 кг/м³, температура воздуха t = 20 .

63. Получите связь между коэффициентом затухания ультразвуковых волн постоянной частоты в однородной среде (μ) по интенсивности с коэффициентом затухания по амплитуде (α).

64. Выясните физический смысл коэффициента затухания ультразвуковых волн постоянной частоты в однородной среде (μ) по интенсивности.

65. Определите число раз, в которое уменьшится амплитуда звукового давления при распространении ультразвука постоянной частоты в однородной среде, в точке , где μ — коэффициент затухания по интенсивности.

66. Мерой затухания ультразвука в биологических тканях является коэффициент затухания по интенсивности . В технических и медицинских приложениях часто используется коэффициент затухания в виде . Получите связь между и .

67. Определите отношение степени затухания ультразвука в децибелах по амплитуде для тканей мозга взрослого человека на глубине x = 3 см для двух различных частот f₁ = 7,5 МГц и f₂ = 3,5 МГц. Экспериментально установлено, что ткани мозга при частоте f₀ = 1 МГц имеют коэффициент затухания по амплитуде α₀ = 1 дБ/см, коэффициент затухания линейно растёт с частотой при коэффициенте пропорциональности a = 0,7 1/ МГц.

68. Определите разницу в степени затухания ультразвука в децибелах по амплитуде в тканях мозга взрослого человека на глубине x = 3 см для двух различных частот f₁ = 7,5 МГц и f₂ = 3,5 МГц. Экспериментально установлено, что ткани мозга при частоте f₀ = 1 МГц имеют коэффициент затухания по амплитуде α₀ = 1 дБ/см, коэффициент затухания линейно растёт с частотой при коэффициенте пропорциональности a = 0,7 1/ МГц.

69. Определите отношение амплитуд избыточного давления ультразвука для тканей мозга взрослого человека для двух различных частот f₁ = 3,5 МГц и f₂ = 7,5 МГц, если разница в степени затухания по амплитуде на глубине x = 3 см составила .