4. Механические волны. Уравнение волны. Поток энергии волны. Вектор Умова. Эффект Доплера и его использование для медико-биологических исследований.

Волна – процесс распространения колебаний в среде. Бывают два вида волн: 1. механические 2. Электромагнитные. Механической волной называется механическое возмущение, распространяющееся в пространстве и несущая энергию.

Условия для существования механических волн: Источник волн упругая среда, в которой они распространяются (в вакууме мех.волны не распространяются)

Механические волны бывают продольные и поперечные.

Поток энергии волны равен отношению энергии, переносимой волнами через некоторую поверхность ко времени, в течение которого эта энергия перенесена: Ф=dE/dt (Bm)

I=Ф/S=WpV или в векторной форме.

Вектор I, показывающий направление распространения волн и равный потоку энергии волн, проходящему через единичную площадь, перпендикулярную этому направлению называется вектором Умова.

Уравнение волны: S=A cos (w (t-x/V)), оно позволяет определить смещение любой точки, участвующей в волновом процессе, в любой момент времени.

Длиной волны называется расстояние между двумя точками, фазы которых в один и тот же момент времени отличаются на 2π. Она равна расстоянию, пройденному волной за период колебаний λ=T*V

Эффектом Доплера называют изменения частоты волн, воспринимаемых наблюдателем (приемником волн), вследствие относительно движения источника волн и наблюдателя.

1. При одновременном сближении наблюдателя и истоника воспринимаемая частота

Vпр. = (V+Vпр./V-Vист.) *Vист.

V – скорость распространения волны в среде Vпр.-Vист.

2. При удалении источника от наблюдателя знаки в уравнении меняются на противоположные

Vпр. = (V-Vпр./V+Vист.)*Vист.

Эффект Доплера используется для определения скорости кровотока, скорости движения клапанов и стенок сердца и других органов.