ті.
Використовується в гидролокациі і аеролокаціі, оскільки джерело звукових імпульсів находитса в русі.
В
3.Еффект Доплера
3.1 Основні положення ефект Доплера
На відміну від ефекту Доплера для електромагнітних хвиль, обумовленого тільки відносним рухом джерела і приймача, зміни частоти акустич. хвилі при русі джерела і приймача різні. Цей ефект з'являється, якщо спостерігач або джерело (або вони обидва) рухаються або якщо випромінювання від нерухомого джерела до нерухомого спостерігачеві приходить, відбиваючись або розсіюючись від рухомого об'єкту. У відміну від ефекту Доплера для електромагнітних хвиль, обумовленого тільки відносним рухом джерела і приймача, зміни частоти акустич. хвилі при русі джерела і приймача різні.
Якщо джерело і спостерігач рухаються уздовж однієї прямої зі скрость відповідно V s і V r , то спостережувана частота визначається виразом:
В
де f s - частота коливань джерела, с - швидкість поширення випромінювання. Звідси отримуємо вираз для доплерівського зміщення:
В
У ультразвукової допплерівської локації зазвичай є нерухомий джерело (випромінювач), нерухомий спостерігач (Приймальний перетворювач) і рухомий відбивач (або розсіювач) ультразвуку.
При вимірюванні швидкості кровотоку ультразвук розсіюється на флуктуаціях густини і стисливості, і прийнятий сигнал можна обчислити як суму сигналів від усіх елементів крові на шляху ультразвукового пучка. На рис. 11.1 показаний випадок одного розсіювача, рухається зі швидкістю V. Доплеровский зрушення від рухомого відбивача (або розсіювача) можна обчислити, розглядаючи його в системі спостерігача, що рухається щодо джерела (випромінювача), а потім в системі джерела, що рухається відносно спостерігача (приймача). Крім того, оскільки напрямку поширення падаючої і розсіяної хвиль не збігаються з напрямком руху елемента крові, рівняння доплерівського зсуву не можна використовувати безпосередньо - необхідно замінити V s і V r складовими цих швидкостей уздовж напрямів прийому і випромінювання. Отримуємо наступне:
В
де і - кути між вектором швидкості і напрямками випромінювання і прийому; f 0 - частота випромінювання.
В
Ефект Доплера при русі джерела звуку обумовлений зміною довжини хвилі в середовищі, при русі приймача - зміною швидкості звуку в системі координат, пов'язаної з приймачем, а при розсіянні рухомим тілом - обома чинниками.
Ефект Доплера можна вважати також зміна частоти звуку при відображенні і проходженні через кордон між двома середовищами, до-раю рухається щодо самих середовищ, що залишаються нерухомими, напр. при проходженні звуку через фронт ударної хвилі в газі (характеристики газу за обидві сторони фронту різні) або при поширенні звуку вздовж частково зануреного в рідину стрижня в про...
