Акустическая мощность представляет собой энергию, переносимую в единицу времени через поверхность, перпендикулярную направлению распространения звуковой волны. Акустическая мощность выражается в ваттах (СИ) или эргах в секунду (СГС); 1 Вт = 107 эрг/с.
Интенсивность (сила) ультразвука - поток акустической энергии, отнесенный к единице поверхности, перпендикулярной направлению распространению ультразвука, или, иными словами, акустическая мощность, приходящаяся на единицу поверхности.
Зависимость интенсивности ультразвука от амплитуды выражается формулой:
с - скорость распространения ультразвуковых волн;
w - круговая частота;
А - амплитуда колебаний.
Соотношение интенсивности ультразвука с величиной переменного акустического давления (Р) для плоской ультразвуковой волны устанавливается следующим образом:
Интенсивность ультразвука связана с колебательной скоростью частиц среды соотношением:
Интенсивность ультразвука измеряется в Вт/м2 (СИ) и эрг/ (сoсм2) (СГС). 1 Вт/м2 = 103 эрг/(сoсм2). В физиотерапии для интенсивности ультразвука применяется размеренность Вт/см2.
В медицине принято выделять три диапазона интенсивностей:
- 0,05 - 0,6 Вт/см2 - низкий уровень интенсивности;
- 0,6 - 1,2 Вт/см2 - средний уровень интенсивности;
- свыше 1,2 Вт/см2 - сверхтерапевтический, высокий уровень интенсивности.
Для определения мощности (N) акустического излучателя любого ультразвукового аппарата достаточно интенсивность ультразвука (Вт/см2) умножить на площадь поверхности излучающей головки(см2):
Поглощенная в единице объема энергия называется физической дозой (Д):
t - время озвучивания;
S - площадь облучаемой поверхности тела;
V - объем тканей тела, подвергнутых воздействию.
Эта формула дает лишь среднее значение дозы, в то время как действительное ее значение в конкретной точке озвучиваемой ткани может отличаться от среднего в несколько десятков или сотен раз из-за неравномерного распределения ультраакустической энергии в любом объекте.
В процессе распространения плоских ультразвуковых волн в среде интенсивность ультразвука (I) уменьшается по мере удаления от источника излучения согласно формуле:
x - расстояние от источника;
а - коэффициент поглощения звука в среде;
е - основание натурального логарифма коэффициента поглощения ультразвука, выражается в обратных единицах длины (см-1; м-1) или в децибелах на единицу длины (см; м); при этом 1 см-1 = 8,68 дБ/см.
Подготовила Дрейд А.И. 2000 г