Τι διάθλαση στη φυσική υπερήχων;
διάθλαση στη φυσική υπερήχων
Η διάθλαση στη φυσική υπερήχων είναι η κάμψη της δέσμης υπερήχων καθώς περνάει από το ένα μέσο σε άλλο με διαφορετική ακουστική αντίσταση. Είναι μια κρίσιμη ιδέα για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα κύματα υπερήχων διαδίδονται μέσω του σώματος και πώς δημιουργούνται οι εικόνες.
Εδώ είναι μια κατανομή:
1. Ακουστική αντίσταση:
* Κάθε ιστός στο σώμα έχει διαφορετική ακουστική αντίσταση (Z), που είναι το προϊόν της πυκνότητας (ρ) και η ταχύτητα του ήχου (c) σε αυτόν τον ιστό.
* Όσο υψηλότερη είναι η ακουστική σύνθετη αντίσταση, τόσο πιο δύσκολο είναι το κύμα υπερήχων να ταξιδεύει μέσα από το μέσο.
2. Ο νόμος του Snell:
* Η διάθλαση ακολουθεί νόμος Snell , η οποία δηλώνει ότι η αναλογία του ημιτονοειδούς της γωνίας της επίπτωσης (θ1) στο ημιτονοειδές της γωνίας διάθλασης (θ2) είναι ίσος με την αναλογία των ταχύτητων του ήχου στα δύο μέσα (C1 και C2):
`` `
sin (θ1) / sin (θ2) =c1 / c2
`` `
3. Συνέπειες για απεικόνιση υπερήχων:
* Πλευρική ανάλυση: Η διάθλαση μπορεί να παραμορφώσει την εικόνα κάνοντας την ακτίνα ήχου, οδηγώντας σε ανακριβή τοποθέτηση δομών. Αυτό το αποτέλεσμα είναι πιο έντονο όταν υπάρχει μεγάλη διαφορά στην ακουστική αντίσταση μεταξύ των δύο μέσων.
* γενιά τεχνητού: Η διάθλαση μπορεί να προκαλέσει αντικείμενα στην εικόνα, όπως η σκίαση, η οποία μπορεί να αποκρύψει τις υποκείμενες δομές.
* Διεύθυνση δέσμης: Η διάθλαση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατεύθυνση της δέσμης υπερήχων, η οποία είναι χρήσιμη για τη στόχευση συγκεκριμένων περιοχών του σώματος.
4. Παραδείγματα:
* Τα ηχητικά κύματα που περνούν από τους μυς (χαμηλή ακουστική αντίσταση) στο οστό (υψηλή ακουστική αντίσταση) θα λυγίσει προς το φυσιολογικό. Αυτό μπορεί να κάνει το οστό να φαίνεται μεγαλύτερο από ό, τι στην πραγματικότητα είναι.
* Τα ηχητικά κύματα που περνούν από το νερό (χαμηλή ακουστική αντίσταση) στο λίπος (υψηλότερη ακουστική αντίσταση) θα λυγίσει μακριά από το φυσιολογικό. Αυτό μπορεί να κάνει το λίπος να φαίνεται λεπτότερο από ό, τι στην πραγματικότητα είναι.
5. Τεχνικές μετριασμού:
* χρησιμοποιώντας μετατροπείς υψηλής συχνότητας: Οι μετατροπείς υψηλής συχνότητας παράγουν δοκούς με μικρότερα μήκη κύματος, τα οποία είναι λιγότερο επιρρεπείς σε διάθλαση.
* Χρήση εξειδικευμένων τεχνικών απεικόνισης: Ορισμένες τεχνικές απεικόνισης, όπως η αρμονική απεικόνιση, είναι λιγότερο ευαίσθητες σε αντικείμενα διάθλασης.
* χρησιμοποιώντας πολλούς μετατροπείς: Πολλοί μετατροπείς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία μιας σύνθετης εικόνας που επηρεάζεται λιγότερο από τη διάθλαση.
Συνοπτικά, η κατανόηση της διάθλασης είναι απαραίτητη για την ακριβή ερμηνεία των εικόνων υπερήχων. Μπορεί να οδηγήσει τόσο σε στρεβλώσεις εικόνας όσο και αντικείμενα, αλλά προσφέρει επίσης ευκαιρίες για χειρισμό της ακτίνας ήχου.
