Studium ultrazvukových vln Marie Kvasnicová, Gymnázium Botičská Jiří Záhora, Gymnázium Boženy Němcové Jakub Slížek, Gymnázium Děčín
Ultrazvukové vlny vlny nad 20kHz – neslyšíme to odraz, lom, difrakce či disperze postupné podélné vlny disperze – rozptyl difrakce – lom y – okamžitá odchylka ym – amplituda (maximální výchylka) x – vzdálenost od počátku vlnění c – rychlost zvuku t – teplota vzduchu (v druhé rovnici, v té první to je čas)
Vznik ultrazvukových vln přítomnost molekul + dostatečná energie → pohyb → zvuk v dokonalém vakuu se zvuk nemůže šířit, protože neobsahuje žádné molekuly čím vyšší dodaná energie, tím vyšší intenzita intenzita (tlesknutí rukama)
Sonar SOund Navigation And Ranging na principu radaru, používá ultrazvuk vysílač a přijímač přijatý signál určí povahu odraženého vlnění od zkoumaného objektu užití především pod vodou , protože rádiové vlny mají pod vodou výrazně menší dosah než na souši a zvuk naopak větší – stabilnější signál echolokace netopýrů a kytovců
Rozsah využití ultrazvuku příroda, orientace v prostoru průmysl, zkoumání materiálových vad medicína
Příklady využití v medicíně a průmyslu když je prostředí hustší, signál se pohybuje rychleji – má větší intenzitu ultrazvuk – přístroj, který vysílá vlnění o vysoké frekvenci, zachytává vlnění odražené strukturami těla → obraz zjišťování vad výrobků – signál se změní, když se dostane do dutiny – praskliny, vzduchové prostory
Měření a možné jevy Dopplerův efekt úhel dopadu = úhel odrazu
Dopplerův efekt změna frekvence a vlnové délky přijímaného oproti vysílanému signálu vzniká pohybem vysílače nebo přijímače f1 – při pohybu přijímače, přijímá přijímač f2 – při pohybu vysílače, přijímá přijímač f0 – vysílá zdroj
Dopplerův efekt číslo měření s (m) t (s) v (m/s) f0 (kHz) f1 (kHz) 3,60 0,28 39,98 39,95 0,03 2 2,90 0,34 39,99 39,94 0,05 3 2,50 0,40 40,00 4 5,40 0,19 0,01 5 4,60 0,22 40,02 0,04 6 6,90 0,14 40,05 40,07 0,02 7 4,50 40,03 40,06 8 40,09 0,06 40,08 9 2,40 0,42 40,04 40,10 10 7,40
Úhel dopadu = úhel odrazu ověření pravdivosti výroku číslo měření 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 α (°) 40 β (°) 90 80 70 60 50 30 20 i (V) 1,30 1,00 1,50 2,10 2,90 3,15 3,30 2,85 2,65 1,55
To jest vše Děkujeme za pozornost!