Využitie znalostí o zvuku

1. Využitie znalostí o zvuku  ZVUK je každé pozdĺžne mechanické vlnenie v látkovom prostredí, ktoré je schopne vyvolať v ľudskom uchu sluchový vnem. Jeho podstatou je prenos kmitov látkovým prostredím. Zvukové vlnenie môže vzniknúť len v pružnom prostredí.(zvuk sašíri lepšie vo vode ako vo vzduchu, najlepšie sa však šíri v pevných látkach).

2. Zvuk • Mechanické vlnenie = dej, pri ktorom sa kmitavý rozruch šíri prostredím • Zo zdroja zvuku sa zvukové vlnenie šíri do okolitého prostredia.  • Kmitanie jednej častice sa väzbovými silami prenáša na ďalšie častice -pružné prostredie,

3. Dopplerov efekt • Jav prvý opísal a zdôvodnil rakúsky fyzik Christian Doppler v roku 1842. Všimol si, že keď okolo neho prešla lokomotíva, na ktorej bola zapnutá siréna, počul inú frekvenciu tohto zvuku keď sa ku nemu približovala a inú, keď sa od neho vzďaľovala.Čo je Dopplerov efekt? • Tento jav popisuje závislosť vnímanej frekvencie vlnenia (napríklad zvuku) od rýchlosti pohybu zdroja vlnenia a rýchlosti pohybu pozorovateľa. • Pr. Približujúce sa auto - zvuk, ktorý počujeme je vyšší ako keď sa auto vzďaľuje . Je to preto, lebo zvukové vlny pred pohybujúcim sa autom sa navzájom stláčajú. To zapríčiňuje, že do ucha za jednu sekundu dopadne viac kmitov, viac kmitov - zvýšenie tónu. • Keď nás auto míňa sa tón znižuje. Za ním sa zvukové vlny zrieďujú a menej kmitov za jednu sekundu znamená, že budeme počuť nižší tón.

4. Využitie zvuku: Dopplerov efekt • má široké využitie v meracej a radarovej technike. • Využíva sa na meranie rýchlosti tuhých telies, napríklad letecké radary, sonary ponoriek, policajné radary, či meranie rýchlosti lôpt, alebo bežcov pri rôznych športoch. • Na základe dopplerovho princípu aplikovaného na radar vieme zistiť rýchlosť radarom snímaného objektu relatívne k radaru. Funguje tak, že vysiela elektromagnetické žiarenie, ktoré sa následne odráža od objektu späť k radaru.

5. Sonar (zvuková navigácia a zameriavanie) • Funguje ako radar, s rozdielom, že namiesto rádiových vln používa zvukové. Sonar využíva odraz zvuku od prekážok za účelom ich vyhľadávania. • Prvý sonar vynašiel Paul Langevin (roku 1915). • Na rovnakom princípe sa v priestore orientujú aj niektoré druhy zvierat – netopiere, delfíny,.. • Netopier využíva na orientáciu zvukové signály ktoré nazývame sonar. Echolokácia je založená na vysielaní vysokofrekvenčných zvukov v pravidelných intervaloch, pričom počúvajú ich ozvenu odrážajúcu sa od okolitých predmetov. Takto dokážu určiť polohu aj vzdialenosť .

6. Astronomia • Dopplerov jav je bežne používaný v astronómii pre meranie rýchlostí astronomických objektov. Využíva sa znalosť vyžarovaného spektra, napr. hviezdy. Vzhľadom na to, že vieme predpokladať zloženie hviezdy a jej spektrum aj v stave, ak by sa vzhľadom na pozorovateľa nepohybovala, vieme určiť posun v nameranom spektre a spätne vypočítať rýchlosť objektu vzhľadom na pozorovateľa.

7. Využitie zvuku v Medicíne • Ultrazvukový snímač vyvoláva vysokofrekvenčné zvukové vlny a zachytáva echo, ktoré je získane odrazom od prekážky • Medicínska ultrasonografia (USG, echografia) je diagnostická zobrazovacia metóda používaná pri vyšetrovaní vnút. orgánov, ich veľkosti, štruktúry a ich patologických zmien. • Základom metódy sa stalo objavenie piezoelektrického javu Pierre Curiem v roku 1898, čo neskôr P.Langevin (v roku 1916) využil pri výrobe prvých ulrasonografických (USG) sond určených na zisťovanie ponoriek počas I. svetovej vojny. • Do medicínskej praxe prenikol ultrazvuk až v roku 1952, kedy Howery a Wild predložili prvé pokusné výsledky štúdia biologických tkanív metódou echografickej ultrasonografie.

8. Využitie ultrazvuku v medicíne: • echoencefalografiavyšetrovacia metóda založená na využití ultrazvuku, používa sa pri vnútrolebečnom krvácaní • echografiametóda, ktorá využíva ultrazvuk pre diagnostické účely • echokardiografiametóda užívajúca ultrazvuk pre diagnostiku srdcových chorôb

9. Ďakujem za pozornosť • Iveta Říhová 2.G