вивчення дії ультразвукових коливань на речовина і визначення довжини хвилі і швидкості поширення ультрозвук
Мета роботи: вивчити деякі особливості поширення ультразвуку в рідкому середовищі, навчитися визначати довжину хвилі і швидкість поширення ультразвуку.
Прилади й приналежності: апарат для ультразвукової терапії, У3Т-101, циліндричний посудину з фокусирующим дном, посудину з плоскопараллельнимі стінками і плоским дном, освітлювач, штатив, термометр з ціною поділки 0,5 0 С, крохмаль, вазелін.
До другого напряму відноситься ультразвукова терапія з використанням ультразвуку з частотою 800 кГц і інтенсивністю 1 Вт / см 2 і менше. Причому первинними механізмами дії є механічне і теплове дію на тканину.
Ультразвук використовується для отримання об'ємного зображення внутрішніх органів (ультразвукова голографія).
Апарат для ультразвукової терапії призначений для генерування ультразвукових коливань. Він працює в імпульсному і безперервному режимах генерації від мережі змінного струму з напругою 220 В. максимальна потужність ультразвукових коливань становить 4 Вт ± 40% з випромінювачем найбільшою ефективної площі. Час встановлення робочого режиму не перевищує 1 хв. з моменту включення апарату в мережу.
Апарат забезпечує роботу протягом 6 годин в повторно короткочасному режимі випромінювання: 15 хв роботи в безперервному режимі генерації при інтенсивності 1,0 Вт / см 2 і 10 хв перерва (при відключенні апарату від мережі живлення).
На лицьовій панелі апарату розташовані: процедурні годинник (таймер); ступінчастий перемикач «інтенсивність, Вт / см 2» зі ступенями перемикання: 1,0; 0,7; 0,4; 0,2; 0,05 Вт / см 2; вимикач «мережу»; індикатор вихідної напруги; індикатор включення мережі; роз'єм для підключення кабелю випромінювача; перемикач «Випромінювачі», перемикач «Режим роботи».
Порядок виконання роботи
1. Підготовка апарату У3Т-101 до роботи.
Натиснути кнопку «Випромінювачі» -4.
Встановити інтенсивність 0,7 Вт / см 2. натиснувши відповідну кнопку.
Встановити режим роботи - безперервний (кнопка «Н»).
Натиснути клавішу мережу і повернути ручку таймера до упору за годинниковою стрілкою.
2. Визначення довжини хвилі і швидкості ультразвуку в воді.
Зібрати установку відповідно до рис.1.
В
Виміряти максимально можливе число таких відстаней (n) по висоті кюветиh, а з формули
Визначивши довжину хвилі, для обчислення швидкості ультразвуку в воді = λν, взяти частоту генератора 880000 Гц.
3. Фокусування ультразвука.
Встановити інтенсивність 1 Вт / см 2 і замінити кювету на циліндричну посудину з фокусирующим дном (дно посудини - плосковогнутим лінза), змазаним вазеліном.
Налити воду (або етиловий спирт) до мітки, відповідної фокусної відстані судини, включити освітлювач і апарат.
Звернути увагу на отриманий ефект (фонтан і аерозоль).
4. Нагрівання речовини ультразвуком і визначення корисної потужності генератора.
В точку судини з фокусирующим дном, в якій виникав фонтан опустити термометр і відзначати його свідчення кожні 30 секунд протягом 3-х хв.
Дані занести в таблицю.
Визначити корисну потужність генератора за формулою:
Побудувати графік залежності температури від часу.
5. Спостереження відображення, інтерференції і дифракції ультразвукових хвиль.
Р
Які коливання називаються ультразвуковими?
У чому полягає спосіб отримання ультразвуку, заснований на магнітострикційному ефекті?
Пояснити отримання ультразвуку за допомогою зворотного п'єзоелектричного ефекту?
Які основні особливості поширення ультразвуку всередовищі?
За якої умови амплітуда коливання пьезоелемента буде максимальною?
За яких умов ультразвук відбивається від кордону розділу двох середовищ? За яких переходить в інше середовище без відображення?
Як сфокусувати ультразвук?
Що таке кавітація в рідкому середовищі?
Вкажіть основні механізми дії ультразвуку на речовину.
Які основні застосування ультразвуку в медицині?