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파동의 종류, 음파의 형태, 주기, 파장, 파동 방정식

by SONO00 2023. 2. 7.

파동의 종류 (Types of waves) 그리고 파의 형태 (Typed of sound wave)

·수면 위의 파동 (Waves on the surface of water) ·음파 (sound waves) ·자궁근층의 수축 (contraction waves in the myometrium)  ·웨이브 모양의 헤어스타일  (waves in hairdos) ·축구 경기에서 "파도타기"를 하는 군중들 (crowds doing "the wave" at a football game) ·사인파 (sine wave) ·전파 (radio waves) 많은 다른 종류의 파동이 있다. 모든 파동은 거의 모든 동일한 성질을 보인다.  음파의 형태 (Types of sound wave)는 세로파 (종파, longitudinal wave)와 가로파 (횡파, transverse wave)로 분류합니다. 세로파는 에너지의 전달이 파동의 진행방향, 즉 앞뒤로 전달되며 매질의 입자를 압축과 이완을 주기적으로 진동시키면서 진행한다. 이러한 세로파는 생체조직 내를 전파하는 음파로 초음파 진단 장치에서 사용된다. 가로파 또는 응력 파는 에너지의 전달이 파동의 진행방향과 수직으로 전달한다. 가로파는 강철이나 뼈와 같은 고체물질을 쉽게 통과하지만 연부조직은 통과할 수 없다. 전자기파 방사선(X선, 전파, 빛)은 횡파로 이동한다. 이러한 유형의 파형에서 입자의 변위는 파동 이동 방향에 수직(90도)이다. 음파는 종파로 이동한다. 파동의 이 형태에서는, 입자의 변위가 파동 에너지 다음 도표에서 표시의 움직임과 같은 방향(병렬)에 있다. 매질의 입자가 소리 에너지와 같은 방향으로 변위 되면 파동은 세로입니다. 예를 들면, 세로파는 용수철을 앞뒤로 밀었다가 당기기를 반복하여 압축과 이완을 통해 파를 형성한다. 가로파는 용수철을 위아래로 흔들면서 파를 형성한다. *소리는 종파가 아닌 횡파임을 기억할것.

주기 (Period) 

주기(T)는 음파가 한 사이클을 완료하는 데 걸리는 시간이다. 주기는 주파수의 역수입니다. 주파수를 1로 나누어 결정된다. 주기의. 단위는 초(s) 또는 밀리초(ms) 또는 마이크로초(µs)와 같은 초의 하위 단위입니다. 초음파에서는 마이크로초가 메가헤르츠의 역수 단위이기 때문에 일반적으로 마이크로초로 표시됩니다. (1/MHz = µs). 5 MHz에서 주기는 0.2 µs입니다. 주기는 주파수에 반비례합니다. 역관계는 한쪽 양이 증가하면 다른 쪽 양이 감소한다는 것을 의미합니다. 주기의 증가는 기간의 감소를 의미합니다. 주기의 증가는 주파수의 감소를 의미합니다. 짧은 주기의 사인파는 높은 주파수를 나타냅니다. 사인파의 주기가 길수록 낮은 주파수를 나타냅니다. 주파수가 일정하면 주기를 변경할 수 없습니다. 주파수가 증가하면 주기가 감소합니다. 주파수가 감소하면 주기가 증가합니다. 임상적으로 파(동)의 주파수는 매우 중요하지만 주기는 중요하지 않습니다. 그러나 주기는 펄스 초음파에 대한 논의와 생물효과에 대해 유용할 것입니다. 
*T=1/f (주기=1/주파수) 

파장 (Wavelength)과 파동 방정식 (Wave Equation)

파장(λ)은 반복되는 주기(cycle)에서 완전한 하나의 사이클에 해당하는 파의 길이로 파형의 마루사이 또는 골 사이까지의 거리를 말한다. 즉, 하나의 완전한 파동 주기가 발생하는 거리이다. 파장의 단위는 미터(m) 또는 센티미터(cm) 또는 밀리미터(mm)와 같은 미터의 하위 단위입니다. 진단 초음파에서 파장의 단위는 밀리미터(mm)이다. 파장은 파동에서 연속적으로 동일한 두 점 사이의 거리이다. 최댓값은 가장 많이 사용되는 기준점이지만 사인파의 다른 점을 사용할 수 있다. 기억하요, 정의는 연속적으로 동일한 두 점 사이의 거리이다. 파장은 두 가지 요인에 따라 다릅니다. 하나는 파동의 속도이고 다른 하나는 파동 주파수입니다. 이 중 하나가 변경되면 파장이 변경됩니다. 이 관계는 "파동 방정식"으로 알려져 있습니다. 파동 방정식은 파장을 파동의 속도 및 주파수와 관련시키는 방정식입니다. 모든 파동에 해당됩니다. 파장(wavelength)=소리의 속도(speed of sound)/주파수(frequency) 파장은 소리의 속도에 정비례하지만 주파수에 반비례한다는 것을 알 수 있다. 속도가 빠른 파동은 파장이 더 길다. 주파수가 높은 파동은 파장이 더 짧다. 파동방정식은 반드시 알아야 할 기본적인 관계이다. 이 형태로 보존하세요. 이 공식은 오직 파장을 계산하는 데 사용합니다. 속도나 주파수를 계산하는 데 사용하지 마세요. 다음은 연조직에서 음의 파장을 계산하는 예입니다. : 연조직에서 음의 속도(1.54mm/µs)를 사용하여 주파수(MHz)로 나누어 파장(mm)을 쉽게 결정할 수 있다. (참고: 속도가 mm/µs로 표시되는지 확인하십시오. µs 및 MHz 단위는 취소되고 답은 mm로 남음). 파장(wavelength;mm) =1.54(mm/µs) / 주파수(frequency;MHz) (예) 1.54(mm/µs)/2(MHz) = 0.77 mm wavelength, 1.54(mm/µs)/1(MHz) = 1.54 mm wavelength, 1.54(mm/µs)/5(MHz) = 0.3 mm wavelength

 

 

 

 

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