физика

[glor4eto_]

Доклад- Инфразвукът и приложението му в медицината

ако някой може да помогне ...... :)

[Tedi4ka]

Инфразвук

Според последната дефиниция (приета на международния симпозиум в Париж през 1973 г.) за инфразвук се счита честотният диапазон от 0, 1 до 20 Hz.
Дълго време инфразвукът е свързан главно с природни явления – вулканична дейност, земетресения, бури, океански вълни, промени в атмосферното налягане и др. Първите съобщения за инфразвук са още от времето на изследване на северните морета. Системни научни изследвания по тези проблеми има в областта на подводната и атмосферната акустика. Известно е, че инфразвук се образува и в резултат на човешка дейност – бомбардировки, химични и ядрени експлозиви, дори при тичане, плуване и др.
През последните десетилетия се обърна внимание и на техническите причини за инфразвук. Установено е, че редица производствени и транспортни дейности са свързани със сравнително интензивни нива на инфразвук, с което нараства и трудовохигиенното значение на този фактор на трудовата среда.
Макар и близък от физична гледна точка до звука, инфразвукът има някои характерни особености, които засилват неблагоприятното му въздействие. Това малката поглъщаемост на инфразвуковата енергия (за чистота 10Hz тя е 104 пъти по-малка в сравнение със звукова вълна с честота 1000Hz), а от там разпространяването на инфразвука на големи разстояния.
По-главните източници на инфразвук в производствената среда са следните: компресори, турбини, двигатели с вътрешно горене, пещи в металургията, стоманолеярни цехове, вентилатори, помощни електромотори и пневматични агрегати, вибриращи устройства в машинните отделения, във водния транспорт, във всички транспортни средства, при екскватори, булдозери, кранове и др.
Въпреки липсата на унифицирана апаратура за измерване на инфразвуковия диапазон има редица данни от производствените измервания за нивата и чистотите на инфразвука на отделните източници. От хигиенна гледна точка е важно да се знае, че в трудовата среда инфразвукът се среща най-често в съчетание с нискокачествен звук или като компонент на широкоспектърен шум. Промишленият инфразвук е със значително по голяма интензивност от инфразвука, възникващ вследствие на природни явления. Трябва да се отбележи, че за разлика от други фактори на работната среда характеристиката на инфразвуковите източници на този етап е сравнително недостатъчна и непълна. Важен е фактът, че нараства както броят на промишлените източници на инфразвук ,така и неговата интензивност.

Биологично действие на инфразвука

Биологично действие на инфразвука все още не е достатъчно изяснено както по характер, така и по механизъм на действие. Първите по-системни проучвания са през 60-те години. Пътят на въздействие и възприемане на инфразвука не е чрез слуховия орган, а чрез повърхността на кожата, по-специално телцата на Vater-Pacini, т. е. същите рецептори, с които се реагира и на вибрациите, по отношение на механизма на инфразвуковото въздействие трябва да се подчертае възможността от възникване на резонансни явления във вътрешните органи с изразени промени, включително и в микроструктурата на отделните клетъчни елементи на тъканите. Характерни за инфразвука (за разлика от звука) са близките по интензивност прагове на възприятие, вредно въздействие и болка с различия до 15-20dB. Въздействието на инфразвука е изследвано предимно в експериментални условия върху хора и опитни животни. Най-често прилаганите параметри на инфразвук са 90-135 dB за честоти 4-8 Hz. При много краткотрайна експозиция са изследвани и интензивности до 144-160 dB. Установено е, че при някои животни 10-минутно действие на 170dB инфразвук води до смърт.
Изследвани са и работници в производствени условия. Всички автори съобщават за появата на редица субективни оплаквания – умора, отпадналост, главоболие, лош сън, световъртеж, тежест в стомаха, гадене, шум в ушите, кашлица. Характерни са чувството на натиск и болка в ушите при преглъщане, чувство на вибриране и опресия в гръдно-абдоминалната област, загуба на ориентация в пространството, загуба на равновесие, страх, потиснатост. Процентът ма лицата с оплаквания зависи от интензивността и експозицията на въздействие, а в производствени условия нараства с трудовия стаж. При лицата, работещи и при въздействие на интензивен шум, тези оплаквания са в значително по-малка степен. Това се обяснява с маскиращия ефект на шума. Известно е, от друга страна, че хората и животните с лабилна вегетативна нервна система усещат предварително природни бедствия, свързани с инфразвуковото излъчване. Няма яснота по въпроса за действието на инфразвука в зависимост от пола и възрастта.
Експерименталните изследвания с животни при различни параметри и експозиция на инфразвуковото явление се провеждат с биохимични, хистохимични и други морфологични методи. Съобщава се за редица отклонения във важни органи и функции, които макар и неспецифични, говорят за едно сериозно увреждане на живите организми в резултат на инфразвуковия ефект. Установяват се нарушения в окислителните и биоенергичните процеси, изменения в ензимната активност, повишаване на кортикостероидите в кръвта и понижаване на нивото на катехолоамините в надбъбрека, намелено съдържание на глюкoген в миокарда, повишено съдържание на ацетилхолин, промени в холистеразната активност и в др. Смята се, че нарушенията в симпатико-адреналната система водят до изменения в трофиката на вътрешните органи (мозък, миокард, черен дроб) изразени в микроциркулаторни и други ултраструктурни промени. При животни, изложени на интензивно инфразвуково въздействие (7 Hz и 170-190 dB), се наблюдават разширени кръвоносни съдове и кръвоизливи на белия дроб. Установяват се промени в имунологичната реактивност. Съобщава се за усилване на промените при комбинирано действие на инфразвукови и електромагнитни полета. При опитни лица и работници изложени на влиянието на инфразвук, обективно се установяват нарушения във функционалното състояние на централната и вегетативната нервна система, на дишането и анализаторите. Неврологичният статус най-често не показва специфични изменения, но се откриват нарушения в емоционално-волевата сфера с изразен естено-вегетативен синдром. Пулсовата честота се увеличава, след което настъпва брадикардия, не рядко и аритмия, дишането също се учестява, увеличава се систоличното и диастоличното налягане, повишава се кожната температура. По тези показатели съществуват противоречиви данни, които се обясняват с различните параметри и експозиция на инфразвуковото въздействия. От страна на анализаторите се наблюдава вестибуларни смущения и намаляване на остротата на зрението. По време на работа у работниците се установява умора, която е в пряка зависимост от интензивността на инфразвука. Електроенцефалографията установява отклонения в биопотенциалите на мозъка; има РЕО енцефалогравски данни за нарушена циркулация и венозна стаза в мозъка. Инфразвукът оказва неблагоприятно влияние и върху говорната разбираемост.
Биомеханизмът на инфразвукавото действие се обяснява главно с възникване на резонансни явления, които повлияват предимно хомодинамиката и вътрешните органи (сърце, слезка, черен дроб, мозък).
Въпроса за влиянието на инфразвука върху звуковия анализатор е обект на множество експериментални и производствени проучвания. Известно е, че инфразвукът е „нечуваем” за човешкото ухо. Въпреки това близките честотни диапазони и често срещаното производството съчетано действие на инфразвук и звук дават основание за проучване на влиянието на инфразвука и върху слуха. Има редица данни за установени промени в слуховата чувствителност у лица, експонирани на инфразвук; повечето автори съобщават за временни промени за слуховия праг, изразени сравнително слабо – до 20-22 dB, които се възстановяват между сменната почивка. Максималната интензивност на тези изменения при високите честоти на слухови въздействия (най-често 3000 Hz) e както при звуковото въздействие. Отделни автори посочват максимум на действие при 500 Нz. Трайни изменения в слуха са намерени при персонал на корабни машини зали. Експерименталното изследване на слуха е провеждано чрез пдаване на инфразвук директно на ухото (с пистонфон) или в специални камери. За сега количествената зависимост между инфразвуковата експозиция и временното на слуховия праг не е добре изяснена. Данните получени от отделни автори, са твърде различни, което се свързва главно с акустичната постановка на експериментите. При инфразвук с честота 2-12 Hz и интензивност до 144 dB е установено намаление на слуховата чувствителност с 10-22 dB за 3000-8000 Hz,което се възстановява до 30 минути. Степента на промените е в по-изразена в зависимост от експозицията, от колкото от интензивността на инфразвука, например при инфразвук 170 dB при едно секундно влияние не се установяват изменения в слуховия праг; при 140 dB и пет минутно действие те са 8 dB; присъщата интензивност и 30 минутно въздействие – 14-17 dB. Инфразвуковото ниво 135 dB се приема за прагово за възникване на нарушени в слуха. По отношение на слуховите промени не се установяват различия между отделните лица спрямо инфразвука. Освен изменения в слуховата- острота при влияние на инфразвук се наблюдават и други изменения в ухото. В тъпанчевата ципа е орисана съдова хиперемия, която остава и след прекратяване на експозицията. Характерна – и ретракцията на мембраната, при която се създава негативно налягане в средното ухо. Описани са цикатрикси на m. tympani след персонал на подводници, които се свързват с инфразвуковото действие.
Механизмът на влияние на инфразвука върху слуха неизяснен. Най-вероятно и тук роля играе резонансът. Възможно е също така наличие на обертонове на инфразвукови вълни, които могат да имат непосредствено въздействие върху слуха.

Профилактика на инфразвуковото въздействие

Съществуват изследвания върху възможността за предпазване от инфразвук с помощта на лични предпазни средства. Доказано е, че вътрешните антифони имат сравнително добър защитен ефект, докато при външните, тип „наушници”, се получава допълнително вибриране, неприятно усещане и дисконфорт.
В проучванията върху инфразвука особено внимание е отделено на определянето на пределно допустимите граници на толерантност, на вредно и опасно въздействие. За сега съществуват твърде големи различия между пределно допустимите нива, определени от западни автори и съветски специалисти. Така M. Nixop предлага три гранични нива в зависимост от честотата: а) 150 dB за честотен диапазон 1-7 Hz; б) 145 dB за честотен диапазон 8-11 Hz; в) 140 dB за честотен диапазон 12-20 Hz.
На базата на комплексни хигиенни и клинико-ексепериментални изследвания Г. А. Суворов и сътр (1981) установяват пределно допустимите нива на инфразвук – 110 dB за общо инфразвуково налягане и по октавни честоти: за 2 Hz – 105 dB; за 4 Hz – 105 dB; за 8 Hz – 105 dB; за 16 Hz – 105 dB; за 31,55 Hz – 102 dB.
Профилактиката на неблагоприятното инфразвуково въздействие е свързана с изясняване на всички възможни източници в трудовата среда и с параметрите на инфразвука, което ще позволи да се определят застрашените контингенти и да се предприемат организационни, технически и хигиеннолечебни мерки.

[Tedi4ka]

Инфразвук

Границите на честотния интервал,в който механичните вълни,не са точно определени се наричат инфразвук. Обикновено за горна граница на инфразвуковите вълни се приемат честотите от 16 до 25 Hz, а долната граница не е определена и според съвременните изследвания достига до 0, 001 Hz.
Инфразвукът е звук с честота, твърде малка, за да се улавя от човешкото ухо — по-малка от около 20 Hz. Инфразвукът се характеризира със способност да се разпространява на големи разстояния и да заобикаля препятствия с малко разсейване.Разспространяв� �нето на инфразвука на големи разстояния позволява да се определят местата на силни взривове, да се предсказват бури, урагани, да се изследват горните слоеве на атмосферата, свойствата наводната среда. Въздействието на инфразвук с честота окло 7 Hz може да има фатални последствия върху човешкия организъм.Естествените източници на инфразвук са ветровете,морските вулкани,земетресенията,мъл ниите.Изкуствени източници са преди всичко големите машини за обработка на метали,електродвигателите, двигателите на кораби и тракторите, взривовете и де.Инфразвука е вреден за човешкия организъм,защото породените от него трептения могат да предизвикат опасни резинансни явления във вътрешните органи.Инфразвукът може да съвпадне със сърдечния ритъм на човека (1-2 Hz) и при някои обстоятелства може да причини смърт (данните за това обаче все още не са официално потвърдени).С помоща на инфразвука ние може да съберем сведения за строежа на на земните недра.Чрез регистриране на инфразвук, излъчен от изригване на подводни вулкани,може да се предскаже появата на цунами.Скоростта на инфразвука е много по-голяма от скоростта на вълните в океана.Някои риби имат способност да улавят инфразвука и така предусещат приближаващи опасности.Известно е, че китовете, слоновете, носорозите, жирафите и алигаторите използват инфразвук, за да предават съобщения на различни разстояния, например при китовете на много километри. Предполага се също, че мигриращите птици използват естествено генериран инфразвук от източници като турболенцията на въздушни течения над планините, като помощна навигация.Също така в музиката към някои филми се използва инфразвук, за да се внуши безпокойство и дезориентация на публиката.

[Tedi4ka]

За инфразвука
Когато изучаваме в училище механични вълни и звук, ние споменаваме съществуването на инфразвуци и някои техни свойства, но липсата на време не ни позволява да се разпростираме и задълбочаваме в този материал. Темата обаче е интересна и си заслужава да дадем възможност поне на по-любознателните ученици да разширят представите си за инфразвука. Затова по-долу ще подберем някои факти от статията "Звукът на безмълвието" на Майкъл Хедлин и Барбара Романович, поместена в августовската книжка (2006) на списание Scientific American. Надяваме се, че когато преподава за инфразвук, учителят ще намери възможност да използва някои от тях.
Когато кажем, че инфразвукът представлява механична вълна с честота под 20 (или 16) Hz, някак несъзнателно създаваме впечатление, че става дума за един много тесен честотен интервал — от 1 до 20 Hz, в който честотата на механичните вълни се изменя едва с един порядък. Никъде не споменаваме, че има например инфразвуци с честота от порядъка на милихерци, т.е. с период 10 – 15 минути. Лесно се пресмята, че при скорост на разпространение във въздуха от 340 m/s, такава вълна има дължина от порядъка на стотици километри! Така се оказва, че в логаритмичната скала диапазонът на инфразвуците, които се срещат в природата, включва честоти, различаващи се с четири порядъка — от 10-3 Hz до 101 Hz, докато диапазонът на звуците, които чуваме, включва честоти, различаващи се само с три порядъка: от 2.101 Hz до 2.104 Hz.
Всеки източник на звук предизвиква промени в налягането на определен обем въздух, които промени впоследствие се разпространяват. Грубо казано, честотата на излъчения звук и размерите на обема, в който са възникнали началните промени, са обратно пропорционални (казано другояче, колкото по-голям е източникът, толкова по-голяма е дължината на вълната, която може да излъчи). Затова, за да се генерира инфразвук, е необходим източник с големи размери. Това обяснява защо само някои големи млекопитаещи (слонове, носорози, китове) използват инфразвуци с честота, близка до 20 Hz, за да се свързват на многокилометрови разстояния. Човешката дейност (работата на механични съоръжения, химически и ядрени експлозии, ракетни двигатели, свръхзвукови самолети и др.п.) е източник на инфразвуци в честотния интервал от 0,1 до 10 Hz. Основен източник на инфразвук обаче се оказва самата Земя. Вулканичните изригвания, земетресенията, снежните лавини, торнадото, ураганите, полярните сияния, метеорите и атмосферната турбуленция са природните източници на инфразвук. Твърдото земно ядро е също източник на едно постоянно "бръмчене" с честота от само няколко милихерца.
Инфразвукът се регистрира с помощта на анероидни микробарометри, регистриращи и най-малките промени на атмосферното налягане. Деформациите на мембраната на уредите се преобразуват в електрически сигнали, които се записват и анализират. Регистрацията на инфразвука обаче е затруднена от неизбежното наличие на шум, дължащ се преди всичко на турбуленциите в атмосферата. Тъй като голямата част от шума в диапазона от 0,01 до 10 Hz не се променя (или е "кохерентна") в област с размери, по-малки от няколко метра, а инфразвуковите сигнали могат да бъдат кохерентни на разстояния от 100 и повече метри, съотношението сигнал — шум се подобрява чрез използване на система от датчици, разположени на площ с размери няколко десетки метра.
Един сравнително нов тип датчици за регистриране на инфразвук използва промените в размерите на оптични влакна, предизвикани от промяната на атмосферното налягане. Интерферометричните методи позволяват точно измерване на разликата в опъването на две влакна, предизвикана от инфразвуковата вълна и по този начин да се съди за промените на налягането.
Изучаването на инфразвуците и усъвършенстването на методите за тяхната регистрация са стимулирани през втората половина на 20. век от необходимостта да се развият (паралелно със сеизмичните) методи за регистриране на ядрени взривове. След приемането през 1996 г. на договора за забрана на ядрените опити бе решено да се изгради глобална инфразвукова мрежа от станции за прослушване на атмосферата в диапазона на инфразвуковите вълни. Към днешна дата вече са изградени повече от 60 станции (половината от цялата мрежа), всяка от които включва от 4 до 8 микробарометъра. Тази мрежа ще позволи на учените да изучават акустичните свойства на атмосферата, да "подслушват" зараждането на урагани, експлозиите на метеори, изригванията на вулкани и ред други явления, протичащи на стотици и хиляди километри от датчиците.
Основното качество, което отличава инфразвука от звуците, които чуваме и от ултразвука, е способността му да се разпространява на огромни разстояния. Известно е например, че най-силният регистриран някога от учените звук е предизвикан от изригването на индонезийския вулкан Кракатоа през 1883 г.. Инфразвукът от това изригване е регистриран с помощта на барометри чак на остров Мавриций — на 4800 км от вулкана!
За да се разбере разпространението на инфразвука в атмосферата трябва да се отчита, че скоростта на разпространението му е право пропорционална на квадратен корен от абсолютната температура на въздуха и зависи от посоката и скоростта на ветровете. Тези величини от своя страна зависят от надморската височина, от географското положение, от годишния сезон, от времето в денонощието и това силно усложнява изучаването на такива явления като например отражението и пречупването на вълните. Така например инфразвукът се отразява към земната повърхност както от стратосферата (т.е. на височина от 20 до 50 км), така и от термосферата (на височини над 85 км), тъй като с нарастване на височината в тези слоеве се увеличава и температурата. В тропосферата (на височина до 10 км) инфразвукът също може да бъде отразен към земята, въпреки че температурата на въздуха намалява с увеличаване на височината, но в този случай явлението се дължи на ветровете.
За това какви възможности за изучаване на атмосферните и сеизмичните явления разкрива построяването на глобалната мрежа, читателят може да научи от споменатата в началото статия.

[glor4eto_]

mersi mnogo :-)

[Tedi4ka]

моля моля :) :grin:

[natali_nati_]

:-o спешно ми трябва доклад на тема:''Кохерентност и кохерентни вълни'' :booooomb:

[rashito0o]

http://zamunda.pomagalo.com/download/54716/ за жалост немога да ти го изтегля но ако кажеш на Tedi4ka ще ти го дръпне :) :) :)