Ефект Доплера і його використання в медицині

Доплер (1803-1853) – австрійський фізик, математик, астроном, директор першого в світі фізичного інституту.

Ефект Доплера полягає в зміні частоти коливань, яка сприймається спостерігачем, внаслідок відносного руху джерела коливань і спостерігача.

Ефект спостерігається в акустиці і оптиці.

Отримаємо формулу, що описує ефект Доплера, для випадку, коли джерело і приймач хвилі рухаються щодо середовища уздовж однієї прямої зі швидкостями Vи і vп відповідно. Джерело здійснює гармонійні коливання з частотою ν0 щодо свого рівноважного положення. Хвиля, створена цими коливаннями, поширюється в середовищі зі швидкістю v. З’ясуємо, яку частоту коливань зафіксує в цьому випадку приймач.

Збурення, створювані коливаннями джерела, поширюються в середовищі і досягають приймача. Розглянемо одне повне коливання джерела, яке починається в момент часу t1 = 0 і закінчується в момент t2 = T0 (T0 – період коливань джерела). Збурення середовища, створені в ці моменти часу, досягають приймача в моменти t’1 і t’2 відповідно. Розглянемо один окремий випадок використання ефекту Доплера в медицині. Нехай генератор ультразвуку суміщений з приймачем у вигляді деякої технічної системи, яка нерухома щодо середовища. Генератор випромінює ультразвук, який має частоту ν0, який поширюється в середовищі зі швидкістю v. Назустріч системі зі швидкістю vт рухається деякий тіло. Спочатку система виконує роль джерела (VI = 0), а тіло – роль приймача (vTl = Vт). Потім хвиля відбивається від об’єкта і фіксується нерухомим прийомним пристроєм. У цьому випадку Vи = Vт, а vп = 0.

Посилання на основну публікацію