EFEKT DOPPLERA

…to zjawisko, zachodzące wtedy, kiedy

źródło fali (dźwięku) i jego odbiornik
przemieszczają się względem siebie.
Istotą efektu Dopplera jest pozorna zmiana
wysokości (częstotliwości) rejestrowanego
przez obserwatora dźwięku, wskutek ruchu
tego obserwatora oraz źródła fali względem
siebie.

… zjawisko Dopplera dotyczy wszystkich

rodzajów fal: dźwięków słyszalnych, fal
elektromagn., ultradźwięków itd.

I. Źródło jest nieruchome, odbiornik przybliża się do

niego ze stałą prędkością:



czas T, mijający między dotarciem dwu kolejnych
grzbietów fali do obserwatora, krótszy niż w
przypadku pozostawania w bezruchu.



w czasie T obserwator „przysuwa się” do
poruszającego się ku niemu, następnego grzbietu
fali o odl. v

*T (v- prędkość obserwatora wzgl.

Ziemi)



odbierana przez obserwatora długość fali:

=c*T’ + v

*T’

II. Źródło porusza się ku obserwatorowi, który pozostaje nieruchomy:
 w czasie T, upływającym między wysłaniem dwóch kolejnych

grzbietów, poruszające się źródło przebyło w przestrzeni drogę v

*T (v

z -

prędkość źródła wzgl. Ziemi)

 wysłany przez źródło grzbiet fali przebywa w przestrzeni drogę c*T
 w konsekwencji odległość między kolejnymi grzbietami wysyłanej

przez źródło fali zmniejszyła się w porównaniu z syt., kiedy źródło
jest nieruchome, zatem odległość między sąsiednimi grzbietami
fali wynosi

= c*T – v

czyli

=T ( c

– v

)

Źródło fal poruszające się w lewo.

Jest mniejsza po lewej stronie.

Porównując wzory z obu sytuacji, otrzymujemy :

( v

+ v

) T’ = ( c - v

) T

po przekształceniach otrzymujemy wzór na częstotliwość

rejestrowaną przez obserwatora:

f’ = f * (c + v

/ c – v

)

Biorąc pod uwagę analogicznie zachodzące sytuacje oddalania

się obserwatora od nieruchomego źródła i oddalania się

źródła od nieruchomego obserwatora, wzór możemy

uogólnić:

Gdy źródło porusza się (oddala, przybliża) względem

obserwatora

wzdłuż jednej prostej

wzdłuż jednej prostej , częstotliwość

odbieranych dźwięków ilustruje wzór:

Gdy źródło zbliża się do nieruchomego obserwatora, oraz dla

źródła oddalającego się od nieruchomego obserwatora,

wzdłuż jednej prostej:

Gdy odbiornik jest nieruchomy, a źródło

porusza się ze stałą prędkością po prostej

NIE

NIE przechodzącej przez odbiornik, do

powyższych wzorów na f odbieranych fal,

zamiast prędkości źródła v

wstawiamy

wartość rzutu tej prędkości na prostą

łączącą oba obiekty

DIAGNOSTYKA MEDYCZNA

 Efekt Dopplera stosowany jest do pomiaru

prędkości przepływu krwi; wskutek
omawianego zjawiska, częstotliwość ech
wytworzonych w naczyniach krwionośnych
pacjenta, w składnikach poruszającej się krwi, jest
inna od częstotliwości nadawanych
ultradźwięków. Ta zmiana częstotliwości
(przesunięcie dopplerowskie) niesie ilościową
informację o prędkości poruszania się erytrocytów
w naczyniach.

DIAGNOSTYKA

DOPPLEROWSKA-METODY:

 Spektralna ; w przedstawionym na

ekranie monitora, w prezentacji B, obrazie
przekroju anatomicznego pacjenta, lekarz
wybiera pewien obszar (bramkę
dopplerowską). Informacja o przepływie
krwi w tym obszarze, w postaci tzw.
krzywej spektralnej, przedstawiana jest
przez aparat USG.



met. kodowania kolorem – kodowana

kolorem informacja o prędkości przepływu
krwi, nakładana jest na obraz typu B w
stopniowanej skali szarości – dochodzi do
zintegrowania inf. anatomicznej o
wybranym przekroju, z inf.o przepływie
krwi w całym zaprezentowanym przekroju.

ULTRASONOGRAFIA

DOPPLEROWSKA

 Bardzo powszechna metoda diagnostyczna
 Nieinwazyjna
 Pozwala określić morfologię narządu jak i jego

unaczynienie- drożność naczyń oraz prędkość
przepływu krwi; ultradźwięki odbite od
poruszającej się masy krwinkowej powracają do
sondy z inną niż wyjściowa częstotliwością.

 Zmiana prędkości przepływu krwi rejestrowana

jest w postaci fali ciągłej, fali pulsacyjnej lub
prezentacji kolorowej.