Какова толщина мышечной ткани, при которой интенсивность ультразвука уменьшается вдвое при частоте 800

Какова толщина мышечной ткани, при которой интенсивность ультразвука уменьшается вдвое при частоте 800 кГц и коэффициенте поглощения 0,19 см-1?
Plyushka

Plyushka

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон пропускания ультразвука через вещество, которое учитывает его поглощение. Формула для этого закона имеет вид:

\[I = I_0 \cdot e^{-\alpha \cdot d}\]

где:
- \(I\) - интенсивность ультразвука после прохождения через ткань,
- \(I_0\) - исходная интенсивность ультразвука до его попадания в ткань,
- \(\alpha\) - коэффициент поглощения ультразвука в ткани,
- \(d\) - толщина ткани.

Нам дано, что интенсивность ультразвука уменьшается вдвое и составляет половину исходной интенсивности. Поэтому, можно записать следующее:

\[\frac{I}{I_0} = \frac{1}{2}\]

Мы также знаем, что частота ультразвука составляет 800 кГц и коэффициент поглощения составляет 0,19 см\(^{-1}\). Мы должны найти толщину ткани \(d\).

Давайте найдем толщину ткани, заменив известные значения в формулу и решив уравнение:

\[\frac{1}{2} = e^{-0.19 \cdot d}\]

Для начала возьмем натуральный логарифм от обеих сторон для отделения переменной \(d\):

\[\ln\left(\frac{1}{2}\right) = \ln\left(e^{-0.19 \cdot d}\right)\]

Теперь мы можем использовать свойство логарифма для перемещения показателя степени вперед:

\[\ln\left(\frac{1}{2}\right) = -0.19 \cdot d \cdot \ln(e)\]

Так как \(\ln(e)\) равно 1, то упростим формулу:

\[\ln\left(\frac{1}{2}\right) = -0.19 \cdot d\]

Теперь мы можем выразить \(d\):

\[d = \frac{\ln\left(\frac{1}{2}\right)}{-0.19}\]

Таким образом, чтобы интенсивность ультразвука уменьшилась вдвое при частоте 800 кГц и коэффициенте поглощения 0,19 см\(^{-1}\), толщина ткани должна быть примерно равна \(-\frac{\ln\left(\frac{1}{2}\right)}{0.19}\) см.

При необходимости, вычислим полученное значение для получения конкретного числового ответа.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello