2) амплитуду и период
3) только амплитуду
4) период и длину (+)
Основная связь между параметрами гармонической ультразвуковой волны выражается формулами λ = c/f и T = 1/f, где λ — длина волны, c — скорость её распространения в среде, f — частота, а T — период колебаний. Поэтому при известных скорости ультразвука и частоте можно определить как длину волны, так и период.
Скорость распространения зависит прежде всего от акустических свойств среды — её плотности и упругости; для мягких тканей в ультразвуковых системах обычно принимают среднее значение около 1540 м/с. Частота задаётся режимом работы датчика и определяет период колебаний, а совместно со скоростью — длину волны. Амплитуда этими величинами однозначно не определяется, поскольку зависит от энергии источника, интенсивности излучения, коэффициентов отражения и поглощения, глубины распространения и настроек усиления аппарата.
| Параметр | Обозначение и формула | От чего зависит | Практическое значение в ультразвуковой диагностике |
|---|---|---|---|
| Скорость распространения | c, м/с | От плотности и упругости ткани | Используется для расчёта глубины расположения отражающей структуры по времени возврата эха |
| Частота | f, Гц, кГц или МГц | Определяется частотой колебаний пьезоэлектрического элемента датчика | Высокая частота улучшает пространственное разрешение, но обычно снижает глубину проникновения |
| Период | T = 1/f, с | Обратно пропорционален частоте | Показывает время одного полного колебательного цикла ультразвуковой волны |
| Длина волны | λ = c/f = cT, м | Зависит от скорости в среде и частоты | Влияет на осевое разрешение: чем короче длина волны, тем меньше могут быть различимые по глубине структуры |
| Амплитуда | Максимальное отклонение частиц от положения равновесия | От мощности источника, интенсивности, затухания и усиления | Не может быть рассчитана только по скорости распространения и частоте |
| Интенсивность | Мощность, приходящаяся на единицу площади, Вт/см² | Связана с амплитудой и акустическим сопротивлением среды | Характеризует энергетическую нагрузку и учитывается при оценке безопасности ультразвукового исследования |
| Акустическое сопротивление | Z = ρc | От плотности среды ρ и скорости ультразвука c | Различие сопротивлений на границе тканей определяет интенсивность отражённого эха и формирование изображения |
Таким образом, период является временной характеристикой волны, а длина волны — пространственной. Зная частоту и скорость в конкретной биологической среде, ультразвуковая система может вычислить обе величины. Эти параметры лежат в основе выбора частоты датчика, оценки разрешающей способности и интерпретации эхосигналов. Амплитуда относится к энергетическим характеристикам и требует дополнительных данных об источнике и прохождении волны.