A hang élettani jellemzői. A hallásérzés jellemzői. Munkarend

Hang– rezgések az emberi hallhatóság frekvenciatartományában, rugalmas közegben hullámok formájában terjednek. Zaj - különböző erősségű és frekvenciájú hangok kaotikus kombinációja. Zajforrás minden olyan folyamat, amely helyi nyomásváltozást vagy mechanikai rezgést okoz szilárd, folyékony és gáznemű közegben.

A hangérzetet az emberi hallószervek érzékelik, ha 16 Hz és 20 ezer Hz közötti frekvenciájú hanghullámoknak vannak kitéve. A 16 Hz alatti frekvenciájú oszcillációkat infrahangnak, 20 000 Hz felett pedig ultrahangnak nevezzük.

A zaj eredete lehet mechanikai, aerohidrodinamikai és elektromágneses.

Mechanikai zaj a gépek csuklós részeiben bekövetkező ütközések, azok rezgései, az alkatrészek megmunkálása során, a gördülőcsapágyak fogaskerekei stb. A rezgő felületről érkező hangsugárzás ereje függ a rezgő felületek rezgésének intenzitásától, méretétől, formájától, rögzítési módjától stb.

Aerohidrodinamikai zaj a gázokban és folyadékokban a csővezetékekben és csatornákban (turbógépek, szivattyúegységek, szellőzőrendszerek stb.) történő mozgásuk során fellépő nyomáspulzálás eredményeként jelenik meg.

Elektromágneses zaj ferromágneses anyagok nyújtásának és hajlításának eredménye, amikor váltakozó elektromágneses mezőknek vannak kitéve (elektromos gépek, transzformátorok, fojtótekercsek stb.).

Megnyilvánul a zaj emberre gyakorolt hatása a szubjektív irritációtól a hallószervek, a központi idegrendszer, a szív- és érrendszer, a belső szervek működésének objektív kóros elváltozásáig.

A zajhatás jellegét az határozza meg fizikai jellemzői (szint, spektrális összetétel stb.), az expozíció időtartama és a személy pszichofiziológiai állapota.

Zaj csökkenti figyelem, teljesítmény. A zaj zavarja az emberek alvását és pihenését.

A zaj hatására fellépő neurotikus és szívbetegségek, a gyomor-bél traktus, a hallás stb. „zajbetegség” tünetegyüttesévé egyesülnek .

Fizikai szempontból a hang jellemzi rezgési frekvencia, hangnyomás, hang intenzitása vagy erőssége. A 2.2.4/2.1.8.10-32-2002 „Zaj a munkahelyeken, lakó- és középületekben, valamint lakóterületeken” egészségügyi szabályoknak és előírásoknak megfelelően a zaj fő jellemzői a következők: rezgési frekvencia, hangnyomás és hangszint.

Hangnyomás R(Pa) – a levegő- vagy gáznyomás változó összetevője hangrezgésekből, Pa.

Amikor egy hanghullám terjed, energiaátadás történik. A hanghullám által egységnyi idő alatt a hullám terjedési irányára merőleges felületen átvitt energiát ún. hangintenzitás én(W/m2) :

Ahol R– hangnyomás, Pa; ρ – a hangterjedési közeg sűrűsége, kg/m 3; C – hangsebesség a levegőben, m/s.

Az emberi hallórendszer egyenlőtlenül érzékeny a különböző frekvenciájú hangokra. Az emberi hallószerv a hangfrekvenciától függően egy bizonyos intenzitástartományban képes érzékelni a hangrezgéseket, amelyeket felső és alsó küszöbök korlátoznak (1. ábra).

Hallásküszöb minimális értéke körülbelül 1000 Hz. A hang intenzitása vagy erőssége szerint én o 10 -12 W/m 2 -nek felel meg, és a hangnyomás tekintetében P o– 2x10 -5 Pa. Fájdalomküszöb 1000 Hz-es intenzitású frekvencián Én max egyenlő 10 W/m 2, és a hangnyomás tekintetében - P max= 2x10 -5 Pa. Ezért azért referencia 1000 Hz frekvenciájú hangot fogadunk el. A hallhatósági küszöb és a fájdalomküszöb között van hallhatósági tartomány .

Az emberi fül nem a hang abszolút, hanem relatív változásaira reagál. A Weber-Fechner törvény szerint a zaj személyre gyakorolt irritáló hatása arányos a hangnyomás négyzetének decimális logaritmusával. Ezért logaritmikus szinteket használnak a zaj jellemzésére:

hangintenzitás szintje L Iés hangnyomásszint L P . Ezeket decibelben mérik, és ennek megfelelően a következő képletekkel határozzák meg:

, dB,

Ahol énÉs én o- tényleges és küszöbhangintenzitás, W/m 2 ; RÉs R o- tényleges és küszöbhangnyomás, Pa.

Mértékegység fehér valaki után elnevezve Alexandra Graham Bell- skót származású tudós, feltaláló és üzletember, a telefonálás egyik megalapítója (eng. Alexander Graham Bell; 1847. március 3. (18470303), Edinburgh, Skócia – 1922. augusztus 2., Baddeck, Nova Scotia, Kanada).

1. ábra Emberi hallásérzékelési terület

Egy bel rendkívül kicsi érték, a hangerő alig észrevehető változása 1 dB-nek felel meg (ez a hangintenzitás 26%-os vagy a hangnyomás 12%-os változásának felel meg).

A dB-ben (0...140) megadott logaritmikus skála lehetővé teszi a zaj tisztán fizikai jellemzőinek meghatározását, frekvenciától függetlenül. Ugyanakkor az emberi hallórendszer legnagyobb érzékenysége a 800...1000 Hz-es, a legkisebb pedig a 20...100 Hz-es frekvenciákon jelentkezik. Ezért, hogy a szubjektív mérések eredményeit közelebb hozzuk a szubjektív észleléshez, a fogalom korrigált hangnyomásszint. A korrekció lényege a hangnyomásszint mért értékére a frekvencia függvényében történő korrekciók bevezetése. Leggyakrabban használt korrekció A. Korrigált hangnyomásszint L A = L Р – ΔL A hívott hangszint.

A zajt a tér bármely pontján jellemző fő fizikai paraméterek munkavédelmi szempontból a következők: hangnyomás P , hangintenzitás I, frekvencia f , hangteljesítmény W, hangnyomásszintek L P , intenzitás L én és teljesítménye L w .

Hangnyomás - ez a légnyomás változó összetevője, amely egy hangforrás rezgéseiből adódik, és amely a légköri nyomásra rárakódik és annak ingadozását (oszcillációját) okozza. A hangnyomás tehát az össznyomás pillanatnyi értéke és a közegben hangforrás hiányában megfigyelt átlagos nyomás közötti különbség. Mértékegység – · Pa (N/m2).

A hallást befolyásolja a hangnyomás négyzete

Ahol T 0 – átlagolási idő, T= 30-100 ms;

R( t ) – a teljes hangnyomás pillanatnyi értéke.

Amikor egy hanghullám terjed, energiaátadás történik. Az egységnyi felületre jutó és a hullámterjedés irányában egy másodperc alatt elhaladó hangenergia mennyiségét nevezzük hangintenzitás.

Intenzitás J és hangnyomás R kapcsolatban állnak egymással

, (2)

Ahol R - a hangnyomás négyzetes középértéke, Pa;

 - a közeg sűrűsége, kg/m3.

Val vel - hangterjedés sebessége, m/s .

A hangnyomás és a hangintenzitás a hangtér jellemzői a tér bizonyos területén, és nem közvetlenül jellemzik a zajforrást. Maga a zajforrás jellemzője a hangereje ( W). Ez a mennyiség azt az energiamennyiséget jellemzi, amelyet egy hangforrás egységnyi idő alatt egy hanghullám gerjesztésére fordít. A forrás hangereje határozza meg a generált hullámok intenzitását. Minél nagyobb egy adott hullám intenzitása, annál nagyobb a hangerő. Normál körülmények között a hangforrás a környezetétől függetlenül energiát sugároz, ahogy az elektromos kandalló is hőt sugároz. A hangforrás teljesítményének mértékegysége Watt (W) . Valós körülmények között egy hangforrás teljesítménye nagyon széles tartományban változik: 10-12 watttól sok millió wattig (1. táblázat). A hangnyomás és az intenzitás ugyanazon tág határokon belül változik.

Az emberi fül nem tudja meghatározni a hangnyomást abszolút mértékegységekben, de össze tudja hasonlítani a különböző hangforrások nyomását. Ezért, és figyelembe véve a meghatározásához használt hangnyomás nagy tartományát is, relatív logaritmikus skálát használnak, amely lehetővé teszi a mért mennyiségek értéktartományának éles csökkentését. Egy ilyen skála minden felosztása a hangintenzitás, hangnyomás vagy egyéb érték változásának felel meg, nem egy bizonyos számú egységnyi, hanem bizonyos számú alkalommal.

A logaritmikus skála használata hallásunk fiziológiai sajátosságaiból adódóan lehetségesnek és kényelmesnek bizonyult - egyformán reagál a hangintenzitás viszonylag azonos változására. Például a hangintenzitás tízszeres növekedése (0,1-ről 1-re, 1-ről 10-re vagy 10-ről 100 W/m2-re) a hangerő hozzávetőleg azonos növekedésének számít. Ha bármely szám azonos aránnyal növekszik, a logaritmusa is ugyanannyi egységgel növekszik ( ℓ q 10 = 1, ℓ q 100 = 2 ;ℓq 1000 = 3 stb.), amely a hallás fent említett sajátosságát tükrözi.

Két hangintenzitás arányának decimális logaritmusát nevezzük egyikük szintje a másikhoz viszonyítva L . A szintegység a Bel ( B ), a kiegyenlített intenzitások 10-es arányának felel meg. Ha ezek 100, 1000, 10 000-szer eltérnek, akkor a szintek 2, 3, 4 Bel eltérést mutatnak - túl nagy érték, ezért gyakorlati méréseknél tizedet használnak a Bel - decibel (dB). Decibelben nemcsak az arányokat, hanem magukat az intenzitások vagy hangnyomások nagyságát is lehet mérni. A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) követelményeinek megfelelően megegyeztünk abban, hogy a J = 10 -12 W/m 2 intenzitást nulla zajszintnek vesszük. Ez a nulla (küszöb) hangszint. Ezután bármely hang vagy zaj intenzitása felírható:

a) hangintenzitás szintje,

Ahol J o - küszöb intenzitás értéke 10 -12 W/m2

b) hangnyomásszint

Asztal 1

Különböző források hangereje

A hangintenzitás és a hangnyomásszintek a következők szerint kapcsolódnak egymáshoz:

, (5)

Ahol  O És Val vel O - a közeg sűrűsége és a hangsebesség normál légkörben

körülmények;

 és Val vel - a közeg sűrűsége és a hang sebessége a levegőben mérés közben.

Küszöbértékek Jo úgy van kiválasztva, hogy normál légköri körülmények között (  =  O És c = c O ) hangnyomás szint L intenzitási szinttel egyenlő L y(L = L nál nél )

c) hangteljesítményszint

, (6)

Ahol R 0 - a hangteljesítmény küszöbértéke 10 -12 W.

Frekvencia spektrum . A hangnyomás vagy hangteljesítmény, mint fizikai mennyiségek időtől való függése ábrázolható ezen mennyiségek véges vagy végtelen számú egyszerű szinuszos rezgésének összegeként. Ezen szinuszos komponensek effektív értékének (vagy a megfelelő decibelszinteknek) a frekvenciától való függését ún. frekvencia spektrum vagy egyszerűen spektrum .

A spektrumról szólva meg kell adni azoknak a frekvenciasávoknak a szélességét, amelyekben a spektrum meghatározásra kerül. A leggyakrabban használt oktáv és harmadik oktáv sávok. Oktáv sáv (oktáv) – olyan frekvenciasáv, amelyben a felső határfrekvencia f gr.v kétszer akkora, mint az alja f gr.n. A harmadik oktáv sávban az arány 1,26. A frekvenciasávot a geometriai középfrekvencia határozza meg

. (7)

Az oktávsávok geometriai átlagának és határfrekvenciájának értékeit a zaj higiénikus értékeléséhez a 2. táblázat tartalmazza.

2. táblázat

Oktávsávok geometriai közép- és határfrekvenciái

Átlagos geometria-

ric frekvencia,

Frekvenciatartomány,

A szabványosítás és a zajértékelés gyakorlatában spektrum alatt általában az oktáv- vagy harmadik oktávos frekvenciasávok hangnyomásszintjének e sávok geometriai középfrekvenciájától való függését értjük. A spektrumot táblázatok vagy grafikonok formájában mutatjuk be.

A spektrum, és így a termelési zaj természete lehet alacsony frekvenciájú, középfrekvenciás és nagyfrekvenciás:

- alacsony frekvenciájú - spektrum maximális hangnyomással a 300 Hz-ig terjedő frekvenciatartományban;

– középfrekvenciás – spektrum maximális hangnyomással a 300 – 800 Hz frekvenciatartományban;

- magas frekvencia – spektrum, amelynek maximális hangnyomása a 800 Hz feletti frekvenciatartományban van.

A zajok is fel vannak osztva:

– szélessávú, több mint egy oktáv széles folyamatos spektrummal (gördülőállomány zaja, vízesés);

– tonális, amelynek spektrumában különálló hangok hallhatók (csengés, fütyülés, sziréna stb.). A zaj tónusos jellegét az egyharmad oktáv frekvenciasávokban történő méréssel állapítják meg, az egyik sáv szintje alapján, amely legalább 10 dB-lel meghaladja a szomszédos sávokat. .

Az időjellemzők alapján a zajt állandó zajra osztják, amelynek szintje egy nyolcórás munkanap alatt legfeljebb 5 dB-lel változik az idő múlásával, és amelyek nem állandó szintjei folyamatosan, több mint 5 dB-lel változnak.

Az ember a hangokat frekvenciájuk és hangerejük alapján különbözteti meg.A hang magasságát a frekvenciája, a hangerejét pedig az intenzitása határozza meg. Minél magasabb a frekvencia, annál magasabb a hang érzékelése.

A hangok létfontosságú információkat juttatnak el az emberhez - segítségükkel kommunikálunk, zenét hallgatunk, felismerjük ismerős emberek hangját. A minket körülvevő hangok világa változatos és összetett, de könnyen eligazodunk benne, és pontosan meg tudjuk különböztetni a madárcsicsergést a városi utca zajától.

Hanghullám- rugalmas longitudinális hullám, amely hallásérzést okoz az emberben. A hangforrás (például húrok vagy hangszálak) rezgései hosszanti hullám megjelenését idézik elő. Az emberi fület elérve a hanghullámok a dobhártyát a forrás frekvenciájával megegyező frekvenciájú kényszerrezgések végrehajtására késztetik. A belső fülben található több mint 20 ezer szálszerű receptorvégződés alakítja át a mechanikai rezgéseket elektromos impulzusokká. Amikor az impulzusokat idegrostok mentén továbbítják az agyba, az ember bizonyos hallási érzéseket tapasztal.

Így a hanghullám terjedése során megváltoznak a közeg olyan jellemzői, mint a nyomás és a sűrűség.

A hallószervek által érzékelt hanghullámok hangérzetet okoznak.

A hanghullámokat frekvencia szerint a következőképpen osztályozzák:

infrahang (ν < 16 Гц);
emberi hallható hang(16 Hz< ν < 20000 Гц);
ultrahang(ν > 20000 Hz);
hiperhang(10 9 Hz< ν < 10 12 -10 13 Гц).

Az ember nem hallja az infrahangot, de valahogy érzékeli ezeket a hangokat. Például kísérletek kimutatták, hogy az infrahang kellemetlen és zavaró érzéseket okoz.

Sok állat képes érzékelni az ultrahang frekvenciáit. Például a kutyák 50 000 Hz-ig, a denevérek pedig 100 000 Hz-ig hallanak hangokat. A vízben több száz kilométeren át terjedő infrahang segíti a bálnákat és sok más tengeri állatot a vízben való navigálásban.

A hang fizikai jellemzői

A hanghullámok egyik legfontosabb jellemzője a spektrum.

Spectrum a különböző frekvenciák összessége, amelyek egy adott hangjelet alkotnak. A spektrum lehet folytonos vagy diszkrét.

Folyamatos spektrum azt jelenti, hogy ez a halmaz olyan hullámokat tartalmaz, amelyek frekvenciája kitölti a teljes meghatározott spektrális tartományt.

Diszkrét spektrum véges számú, meghatározott frekvenciájú és amplitúdójú hullám jelenlétét jelenti, amelyek a kérdéses jelet alkotják.

A spektrum típusa szerint a hangokat zajra és zenei hangokra osztják.

Zaj- sokféle rövid távú hang kombinációja (ropogó, susogó, suhogó, kopogó stb.) - nagyszámú, hasonló amplitúdójú, de eltérő frekvenciájú rezgés szuperpozícióját jelenti (folyamatos spektrummal rendelkezik). Az ipar fejlődésével egy új probléma jelent meg - a zaj elleni küzdelem. Még a környezet „zajszennyezésének” új fogalma is megjelent. A zaj, különösen a nagy intenzitású, nemcsak bosszantó és fárasztó, hanem súlyosan alááshatja az egészségét.

Zenei hangnem egy hangzó test (hangvilla, húr) periodikus rezgései által jön létre, és egy frekvenciájú harmonikus rezgést képvisel.

A zenei hangok segítségével zenei ábécé jön létre - hangjegyek (do, re, mi, fa, sol, la, si), amelyek lehetővé teszik ugyanazt a dallamot különböző hangszereken.

Zenei hangzás(konszonancia) több, egyidejűleg megszólaló zenei hang egymásra épülésének eredménye, amelyből a legalacsonyabb frekvenciának megfelelő főhang azonosítható. Az alaphangot első harmonikusnak is nevezik. Az összes többi hangot felhangnak nevezzük. A felhangokat harmonikusnak nevezzük, ha a felhangok frekvenciája többszöröse az alaphang frekvenciájának. Így a zenei hangnak diszkrét spektruma van.

Bármely hangot a frekvencia mellett az intenzitás is jellemez. Tehát egy sugárhajtású repülőgép körülbelül 10 3 W/m 2 intenzitású hangot tud kelteni, egy beltéri koncerten nagy teljesítményű erősítők - 1 W/m 2 -ig, egy metrószerelvény - körülbelül 10 -2 W/m 2 .

Ahhoz, hogy hangérzetet keltsen, a hullámnak rendelkeznie kell egy bizonyos minimális intenzitással, amelyet a hallhatóság küszöbének nevezünk. A hanghullámok intenzitását, amelynél a nyomó fájdalomérzet jelentkezik, fájdalomküszöbnek vagy fájdalomküszöbnek nevezzük.

Az emberi fül által érzékelt hangintenzitás széles tartományba esik: 10–12 W/m2 (hallási küszöb) és 1 W/m2 (fájdalomküszöb) között. Az ember intenzívebb hangokat hall, ugyanakkor fájdalmat fog tapasztalni.

Hangintenzitás szintje L olyan skálán határozzuk meg, amelynek mértékegysége bel (B) vagy gyakrabban decibel (dB) (egy tized bel). Az 1 B a leggyengébb hang, amit fülünk érzékel. Ez az egység a telefon feltalálójáról, Alexander Bellről kapta a nevét. Az intenzitásszint decibelben történő mérése egyszerűbb, ezért elfogadott a fizikában és a technikában.

Intenzitás szintje L bármely hang decibelben kifejezett értékét a hang intenzitása alapján számítják ki a képlet segítségével

\(L=10\cdot lg\left(\frac(I)(I_0)\jobb),\)

Ahol én- adott hang intenzitása, én 0 - a hallásküszöbnek megfelelő intenzitás.

Az 1. táblázat a különböző hangok intenzitási szintjét mutatja. Azok, akik munka közben 100 dB feletti zajszintnek vannak kitéve, fejhallgatót használjanak.

Asztal 1

Intenzitás szint ( L) hangok

A hang élettani jellemzői

A hang fizikai jellemzői megfelelnek bizonyos fiziológiai (szubjektív) jellemzőknek, amelyek egy adott személy általi észleléséhez kapcsolódnak. Ez annak köszönhető, hogy a hang észlelése nemcsak fizikai, hanem élettani folyamat is. Az emberi fül bizonyos frekvenciájú és intenzitású hangrezgéseket (ezek a hang objektív jellemzői, amelyek nem személytől függenek) eltérően érzékeli, a „vevő jellemzőitől” függően (itt az egyes személyek szubjektív egyéni jellemzői befolyásolnak).

A hang fő szubjektív jellemzői a hangerő, a hangmagasság és a hangszín.

Hangerő(a hang hallhatóságának mértékét) egyaránt meghatározza a hang intenzitása (a hanghullám rezgésének amplitúdója), valamint az emberi fül eltérő érzékenysége a különböző frekvenciákon. Az emberi fül az 1000 és 5000 Hz közötti frekvenciatartományban a legérzékenyebb. Ha az intenzitás 10-szeresére nő, a hangerő 10 dB-lel nő. Ennek eredményeként az 50 dB-es hang 100-szor intenzívebb, mint a 30 dB-es hang.

Hangmagasság a spektrumban legnagyobb intenzitású hangrezgések frekvenciája határozza meg.

Hangszín(hangárnyalat) attól függ, hogy hány felhangot adnak az alaphanghoz, és milyen intenzitású és frekvenciájú. Hangszín alapján könnyen megkülönböztethetjük a hegedű és a zongora, a furulya és a gitár hangjait, valamint az emberek hangját (2. táblázat).

2. táblázat

Különféle hangforrások rezgésének ν frekvenciája

Hangforrás	ν, Hz	Hangforrás	ν, Hz
Férfi hang:	100 - 7000	Nagybőgő	60 - 8 000
basszus	80 - 350	Gordonka	70 - 8 000
bariton	100 - 400	Cső	60 - 6000
tenor	130 - 500	Szaxofon	80 - 8000
Női hang:	200 - 9000	Zongora	90 - 9000
alt	170 - 780	Zenei hangok:
mezzoszoprán	200 - 900	jegyzet előtt	261,63
szoprán	250 - 1000	jegyzet újra	293,66
koloratúrszoprán	260 - 1400	jegyzet mi	329,63
Szerv	22 - 16000	jegyzet F	349,23
Fuvola	260 - 15000	jegyzet só	392,0
Hegedű	260 - 15000	jegyzet la	440,0
Hárfa	30 - 15000	jegyzet si	493,88
Dob	90 - 14000

Hangsebesség

A hangsebesség függ a közeg rugalmas tulajdonságaitól, sűrűségétől és hőmérsékletétől. Minél nagyobbak a rugalmas erők, annál gyorsabban jutnak át a részecskék rezgései a szomszédos részecskékre, és annál gyorsabban terjed a hullám. Ezért a hangsebesség gázokban kisebb, mint folyadékokban, folyadékokban pedig általában kisebb, mint szilárd anyagokban (3. táblázat). Vákuumban a hanghullámok, mint bármely mechanikai hullám, nem terjednek, mivel a közeg részecskéi között nincs rugalmas kölcsönhatás.

3. táblázat.

Hangsebesség különböző médiában

A hangsebesség ideális gázokban a hőmérséklet növekedésével \(\sqrt(T),\) arányban nő, ahol T- abszolút hőmérséklet. Levegőben a hangsebesség hőmérsékleten υ = 331 m/s t= 0 °C és υ = 343 m/s hőmérsékleten t= 20 °C. Folyadékokban és fémekben a hangsebesség általában csökken a hőmérséklet emelkedésével (a víz kivétel).

A hang levegőben történő terjedésének sebességét először Marin Mersenne francia fizikus határozta meg 1640-ben. Megmérte a villanás pillanatai és a fegyverlövés hangja közötti időt. Mersenne megállapította, hogy a hang sebessége a levegőben 414 m/s.

Hang alkalmazása

Az infrahang technológiában való felhasználását még nem tanultuk meg. De az ultrahang széles körben elterjedt.

Az ultrahangos impulzusok kibocsátásán alapuló, a különböző tárgyakról visszavert impulzusok (visszhangok) ezt követő észlelésén alapuló, a környező tárgyak tájolásának vagy tanulmányozásának módszerét az ún. echolocation, és a megfelelő eszközök - echolocatorok.

Jól ismertek az echolokációra képes állatok - a denevérek és a delfinek. Tökéletességüket tekintve ezeknek az állatoknak a visszhangszórói nem rosszabbak, és sok tekintetben felülmúlják (megbízhatóságban, pontosságban, energiahatékonyságban) a modern, ember által alkotott echolokátoroknál.

A víz alatt használt echolocatorokat szonároknak vagy szonároknak nevezik (a szonár elnevezés három angol szó kezdőbetűiből áll: hang - hang; navigáció - navigáció; tartomány - tartomány). A szonárok nélkülözhetetlenek a tengerfenék (profilja, mélysége) tanulmányozásához, különféle mélyen a víz alatt mozgó objektumok észleléséhez és tanulmányozásához. Segítségükkel könnyen felismerhetők az egyes nagy tárgyak vagy állatok, valamint a kis halak vagy kagylók csapatai.

Az ultrahanghullámokat széles körben használják az orvostudományban diagnosztikai célokra. Az ultrahangos szkennerek lehetővé teszik egy személy belső szerveinek vizsgálatát. Az ultrahangsugárzás a röntgensugárzással ellentétben ártalmatlan az emberre.

Irodalom

Zhilko, V.V. Fizika: tankönyv. kézikönyv a 11. évfolyamos általános műveltséghez. iskola oroszból nyelv képzés / V.V. Zhilko, L.G. Markovich. - Minszk: Nar. Asveta, 2009. - 57-58.
Kasyanov V.A. Fizika. 10. évfolyam: Tankönyv. általános műveltségre intézmények. - M.: Túzok, 2004. - P. 338-344.
Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. Fizika: Rezgések és hullámok. 11. évfolyam: Oktatási. a fizika elmélyült tanulmányozására. - M.: Túzok, 2002. - P. 184-198.

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

közzétett http://www.allbest.ru/

TESZT

A HANG FIZIKAI ÉS FIZIOLÓGIAI JELLEMZŐI

A hang fizikai és élettani jellemzői. Hallás diagram. A hang intenzitása és hangereje, mértékegységei.

Az akusztikus és különösen a hanghullámok fizikai jellemzői objektív jellegűek, és megfelelő műszerekkel szabványos mértékegységekben mérhetők. A hanghullámok hatására fellépő hallási érzet szubjektív, azonban jellemzőit nagymértékben meghatározzák a fizikai hatás paraméterei.

Az I. hangintenzitás, amint azt korábban megjegyeztük, egy egységnyi területre eső hanghullám energiája egységnyi idő alatt, és W/m2-ben mérjük. Ez a fizikai jellemző határozza meg a hallásérzet szintjét. amit hangosságnak neveznek, ami egy szubjektív élettani paraméter. Az intenzitás és a hangosság közötti kapcsolat nem egyenesen arányos. Egyelőre csak azt jegyezzük meg, hogy az intenzitás növekedésével a hangosság érzete is nő. A hangosság számszerűsíthető a különböző intenzitású forrásokból származó hanghullámok által keltett hallási érzetek összehasonlításával.

Amikor a hang egy közegben terjed, további nyomás keletkezik, amely a hangforrástól a vevő felé halad. Ennek a hangnyomásnak a nagysága R a hang és terjedési közegének fizikai jellemzőit is képviseli. Az arány az intenzitással függ össze

A hangharmonikus rezgések frekvenciája határozza meg a hangérzetnek azt az oldalát, amelyet a hang magasságának nevezünk. Ha a hangrezgések periodikusak, de nem engedelmeskednek egy harmonikus törvénynek, akkor a hang magasságát a fül az alaphang frekvenciája alapján becsüli meg (a Fourier-sorozat első harmonikus komponense), amelynek periódusa egybeesik a komplex hanghatás időszaka.

Hallási érzések csak akkor jönnek létre, ha a hanghullámok intenzitása meghalad egy bizonyos minimális értéket, amelyet hallásküszöbnek nevezünk. A hangtartomány különböző frekvenciáinál ez a küszöb különböző értékekkel rendelkezik, pl. A hallókészülék spektrális érzékenységgel rendelkezik.

A hangrezgések spektrális összetételét a harmonikus komponensek száma és amplitúdóik aránya határozza meg, és jellemzi a hang hangszínét. A hangszín, mint a hallóérzékelés fiziológiai jellemzője bizonyos mértékig függ a hang emelkedési sebességétől és változékonyságától is.

A hang intenzitásának növekedésével a hangerő érzete természetesen növekszik. A körülbelül 1-10 W/m2 intenzitású hanghullámok azonban fájdalomérzetet okoznak. Azt az intenzitásértéket, amely felett a fájdalom jelentkezik, fájdalomküszöbnek nevezzük. A hallásküszöbhöz hasonlóan ez is a hangfrekvenciától függ, bár kisebb mértékben. A 16-20000 Hz frekvenciatartománynak megfelelő hangintenzitás tartomány a fájdalomküszöb és a hallásküszöb között. hallókörnek hívják.

A köztük lévő mennyiségi viszonyt a Weber-Fechner törvény alapján állapítják meg. az érzet mértékének és az azt kiváltó inger intenzitásának összekapcsolása: az érzés számtani progresszióban növekszik, ha az inger intenzitása geometriailag növekszik Más szóval: az ingerre adott élettani válasz (jelen esetben hangosság) (hangintenzitás) ) nem egyenesen arányos az inger intenzitásával, hanem szignifikánsan gyengébb növekedésével növekszik - arányos az inger intenzitásának logaritmusával.

A hang intenzitása és hangereje közötti kvantitatív kapcsolat megállapításához bevezetjük a hangintenzitás szintjét (L) - a hangintenzitás arányának decimális logaritmusával arányos érték

Együttható P a képletben meghatározza a hangintenzitás mértékegységét. Általában n=10-et veszünk, majd az értéket L decibelben (dB) mérve. A hallásküszöbön (/ = 1o) hangintenzitás szint I=0, és a fájdalom küszöbén (I = 10 W/m2) -- L = 130 dB. Ha például a hangerősség 10^-7 W/m2 (ami normális beszélgetésnek felel meg), akkor a képletből az következik, hogy az intenzitásszintje 50 dB.

Hangerőszint (gyakran egyszerűen hangerőnek nevezik) E az Ј intenzitási szinthez kapcsolódik a következő összefüggéssel:

E= kL,

Ahol Nak nek- egy bizonyos arányossági együttható a hang frekvenciájától és intenzitásától függően.

A hallásküszöb frekvenciától való függése miatt azonban a hangerő szintje is változik a frekvenciával. Például egy 20 dB intenzitású és 1000 Hz frekvenciájú hang lényegesen hangosabb lesz, mint az azonos intenzitású, de 100 Hz frekvenciájú hang. Ugyanaz a hangerőszint ezeken a frekvenciákon érhető el, ha az 1000 Hz-es intenzitásszint 20 dB. és 100 Hz -50 dB. Ezen okokból kifolyólag egy háttér nevű speciális egységet vezetnek be a hangerőszint mérésére.

1000 Hz-es frekvencia esetén a decibelben kifejezett intenzitásszint és a háttérben lévő hangerő azonosnak tekinthető. A hallható tartomány egyéb frekvenciáin megfelelő korrekciókat kell végezni a decibelekről a háttérre való áttéréshez. Ezt az átmenetet egyenlő térfogatgörbék segítségével lehet végrehajtani.

Ionok aktív transzportja biomembránon keresztül. Az ionszivattyúk típusai. A nátrium-kálium szivattyú működési elve.

Az idegsejt egyik fő tulajdonsága a membrán - membránpotenciál - állandó elektromos polarizációja. A membránpotenciál mindaddig megmarad a membránon, amíg a sejt él, és csak a halálával tűnik el.

A membránpotenciál előfordulásának oka:

1. A nyugalmi potenciál elsősorban azzal kapcsolatban merül fel a kálium aszimmetrikus eloszlása (ion aszimmetria) a membrán mindkét oldalán. Mivel koncentrációja a sejtben körülbelül 30-szor magasabb, mint az extracelluláris környezetben, van egy transzmembrán koncentrációgradiens, amely elősegíti a kálium diffúzióját a sejtből. Amint minden pozitív káliumion elhagyja a sejtet, kiegyensúlyozatlan negatív töltést (szerves anionokat) hagy maga után. Ezek a töltések negatív potenciált okoznak a sejtben.

2. Az ionos aszimmetria a termodinamikai egyensúly megsértését jelenti, és a káliumionoknak fokozatosan el kell hagyniuk a sejtet, a nátriumionoknak pedig be kell lépniük. Egy ilyen zavar fenntartásához energiára van szükség, amelynek felhasználása ellensúlyozná a koncentráció termikus kiegyenlítődését.

Mert az ionos aszimmetria az élő állapothoz kapcsolódik, és a halállal eltűnik, ez azt jelenti, hogy ezt az energiát maga az életfolyamat szolgáltatja, pl. anyagcsere . A metabolikus energia jelentős részét arra fordítják, hogy fenntartsák az ionok egyenetlen eloszlását a citoplazma és a környezet között.

Aktív ionszállító/ionszivattyú - olyan mechanizmus, amely a koncentrációgradiensek ellenében képes ionokat szállítani a sejtből vagy a sejtbe (a sejt felszíni membránjában lokalizálódik, és olyan enzimkomplexum, amely az ATP hidrolízise során felszabaduló energiát használja fel az átvitelhez).

A klórionok aszimmetriája az aktív transzport folyamatával is fenntartható.

Az ionok egyenetlen eloszlása koncentráció-gradiensek megjelenéséhez vezet a sejt citoplazma és a külső környezet között: a kálium gradiens belülről kifelé, a nátrium és klorid gradiens pedig kívülről befelé irányul.

A membrán nem teljesen átjárhatatlan, és bizonyos mértékig képes átengedni rajta az ionokat. Ez a képesség a sejt nyugalmi állapotában a különböző ionok esetében nem azonos - a káliumionoknál lényegesen magasabb, mint a nátriumionoknál. Ezért a fő ion, amely nyugalmi állapotban bizonyos mértékig átdiffundálhat a sejtmembránon, a káliumion.

Ilyen helyzetben a káliumgradiens jelenléte a káliumionok kismértékű, de észrevehető kiáramlását eredményezi a sejtből.

Nyugalomban a sejtmembrán állandó elektromos polarizációját főként a káliumionok sejtmembránon keresztüli diffúziós árama hozza létre.

Elsődleges aktív szállítás

A membránon keresztüli passzív transzport hatását, amely során az ionok elektrokémiai gradiensük mentén mozognak, ki kell egyensúlyozni az aktív transzportjukkal a megfelelő gradiensekkel szemben. Ellenkező esetben az iongradiensek teljesen eltűnnének, és az ionok koncentrációja a membrán mindkét oldalán egyensúlyba kerülne. Ez valójában akkor fordul elő, ha a membránon keresztüli aktív transzportot hűtés vagy bizonyos mérgek használata blokkolja. Számos rendszer létezik az ionok aktív szállítására a plazmamembránban (ionpumpák):

1) Nátrium-kálium szivattyú

2) Kalciumszivattyú

3) Hidrogén szivattyú.

Nátrium-kálium pumpa minden állati és növényi sejt plazmamembránjában megtalálható. Kipumpálja a nátriumionokat a sejtekből, és a káliumionokat a sejtekbe tolja. Ennek eredményeként a sejtekben a kálium koncentrációja jelentősen meghaladja a nátriumionok koncentrációját. A nátrium-kálium pumpa az egyik integrált membránfehérje. Enzimatikus tulajdonságokkal rendelkezik, és képes hidrolizálni az adenozin-trifoszforsavat (ATP), amely a metabolikus energia fő forrása és tárolása a sejtben. Emiatt ezt az integrál fehérjét ún nátrium-kálium ATPáz . Az ATP molekula adenozin-difoszforsav (ADP) molekulára és szervetlen foszfátra bomlik.

Így a nátrium-kálium pumpa a nátrium- és káliumionok transzmembrán antiportját hajtja végre. A pumpa molekula két fő konformációban létezik, amelyek kölcsönös átalakulását az ATP hidrolízis stimulálja. Ezek a konformációk nátrium- és káliumhordozóként működnek. Amikor az ATP molekulát a nátrium-kálium ATPáz lebontja, szervetlen foszfát kötődik a fehérjéhez. Ebben az állapotban a nátrium-kálium ATPáz három nátriumiont köt meg, amelyeket kiszivattyúznak a sejtből. A szervetlen foszfát molekula ezután leválik a pumpa fehérjéről, és a pumpa kálium transzporterré válik. Ennek eredményeként két káliumion lép be a sejtbe. Így az egyes ATP-molekulák lebontásakor három nátriumiont pumpálnak ki a sejtből, és két káliumiont pumpálnak a sejtbe. Egy nátrium-kálium szivattyú másodpercenként 150-600 nátriumiont képes átvinni a membránon. Munkájának eredménye a nátrium és kálium transzmembrán gradiensének fenntartása.

Egyes állati sejtek (például izomsejtek) membránjain keresztül a kalciumionok elsődleges aktív transzportja a sejtből történik ( kalcium pumpa), ami ezen ionok transzmembrán gradiensének jelenlétéhez vezet.

Hidrogén ion szivattyú a baktériumsejtek membránjában és a mitokondriumokban, valamint a gyomor sejtjeiben hat, hidrogénionokat mozgatva a vérből annak üregébe.

Másodlagos aktív szállítás

Vannak olyan transzportrendszerek a membránokon keresztül, amelyek az anyagokat az alacsony koncentrációjú területről a magas koncentrációjú területre továbbítják anélkül, hogy közvetlenül fogyasztanák a sejt metabolikus energiáját (mint az elsődleges aktív transzport esetében). Ezt a fajta szállítást ún másodlagos aktív transzport . Egy bizonyos anyag másodlagos aktív transzportja csak akkor lehetséges, ha az egy másik anyag koncentrációja vagy elektrokémiai gradiense mentén történő szállításával jár. Ez az anyagok szimport vagy antiport transzfere. Két anyag szimportjában egy ion és egy másik molekula (vagy ion) egyidejűleg kötődik egy transzporterhez, mielőtt ennek a transzporternek a konformációs változása bekövetkezne. Mivel a vezető anyag koncentráció-gradiens vagy elektrokémiai gradiens mentén mozog, a szabályozott anyag a gradiensével szemben kénytelen mozogni. A nátriumionok általában a vezető anyagok az állati sejtszimportrendszerekben. Ezen ionok nagy elektrokémiai gradiensét hozza létre a nátrium-kálium pumpa. A szabályozott anyagok cukrok, aminosavak és néhány más ion. Például, amikor a tápanyagok felszívódnak a gyomor-bélrendszerben, a glükóz és az aminosavak a vékonybél sejtjeiből nátriumionokkal szimportálva kerülnek a vérbe. Az elsődleges vizelet vese glomerulusokban történő szűrése után ezek az anyagok ugyanazon másodlagos aktív transzportrendszeren keresztül kerülnek vissza a vérbe.

Mi a gamma-kronográfia és a gamma-topográfia lényege? Hasonlítsa össze az ezekkel a radionuklid diagnosztikai módszerekkel kapott diagnosztikai információkat.

A térbeli eloszlás természetét tanulmányozva információkat szerezünk egy adott testrész, szerv vagy rendszer szerkezeti és topográfiai jellemzőiről. Ezért funkcionális tulajdonságaik szerint a radiofarmakon eszközök fiziológiailag trópusokra és inertekre oszthatók. Ebből következik, hogy az előbbiek a szerkezeti és topográfiai vizsgálatok elvégzésének optimális eszközei, amelyek mindegyikét attól a pillanattól kezdődően végzik el, amikor a vizsgált szervben vagy rendszerben a radiofarmakonok többé-kevésbé stabil eloszlása kialakul. Ez utóbbiakat, amelyeket gyakran „tranzit” indikátoroknak is neveznek, főként gamma kronográfiai módszerekkel végzett kutatásokhoz használják.

Gamma kronográfia - gamma kamrában a radioaktivitás dinamikáját görbék formájában határozzák meg (hepatoradiográfia, radiorenográfia).

A „vizualizáció” kifejezés az angol vision szóból származik. Egy kép megszerzését jelzik. A radionuklid vizualizáció a szervezetbe juttatott radiofarmakonok szervi térbeli eloszlásának képalkotása (gamma topográfia). A szervezetben eloszló radiofarmakonok megjelenítésére a modern radiológiai központok és laboratóriumok 4 sugárdiagnosztikai eszközt használnak: szkennert, gamma-kamerát, egyfoton emissziós tomográfot és kétfotonos tomográfot.

A radionuklidok eloszlásának kimutatására a test különböző szerveiben használják gamma topográfus(szcintigráf), amely automatikusan rögzíti a radioaktív hatóanyag intenzitáseloszlását. A gamma topográf egy pásztázó számláló, amely fokozatosan nagy területeken halad át a páciens testén. A sugárzás regisztrálását például egy vonaljel rögzíti a papíron. ábrán. 1, A A mérő útja sematikusan látható, és az ábrán látható. 2, b -- regisztrációs kártya.

Azok a módszerek, amelyek lehetővé teszik elsősorban egy szerv vagy rendszer működésének felmérését, a dinamikus radionuklidkutatás módszerei közé tartoznak, és ezeket radiometriának, radiográfiának vagy gamma kronográfiának nevezik.

Az egyes szervek és rendszerek működésének a görbe rögzítésével történő meghatározásának elvén alapuló módszerek a következő elnevezést kapják

a szív radiokardiográfiája vagy gamma kronográfiája

a koponya radioencephalographiája vagy gamma kronográfiája

a vesék radiorenográfiája vagy gamma kronográfiája

a máj radiohepatográfia vagy gamma kronográfiája

a tüdő radiopulmonográfiája vagy gamma kronográfiája

A statikus radionuklid vizsgálatokhoz tartoznak azok a módszerek, amelyek segítségével képet kaphatunk a belső szervek és rendszerek anatómiai és topográfiai állapotáról, és gamma-topográfiának vagy szkennelésnek, szcintigráfiának nevezik. kamerák (szcintigráfia), amelyek megközelítőleg azonos műszaki képességekkel rendelkeznek a belső szervek anatómiai és topográfiai állapotának felmérésére, azonban a szcintigráfia bizonyos előnyökkel jár, a szcintigráfia gyorsabban történik. A szcintigráfia lehetővé teszi a statikus és dinamikus vizsgálatok kombinálását

Határozza meg a szem akkomodáció jelenségét! Mutassa be a jelenség megvalósításának mechanizmusát. Mutassa be az akkomodáció szükségességét a szemtől egyenlő távolságra lévő tárgyak képének megalkotásával.

Az akkomodáció egy olyan mechanizmus, amely lehetővé teszi számunkra, hogy egy tárgyra fókuszáljunk, függetlenül attól, hogy az milyen távolságra van a szemünktől

Először az anatómia. A ciliáris izom, amely a ciliáris testben található, három független izomrostcsoportból áll (ezeket külön izomnak is nevezik): radiális rostok (a lencsétől a szem külső héjáig), körkörösek (ezek gyűrűben vannak). mint egy boa összehúzó) és meridionális (maga a sclera alatt a meridiánok szemei mentén, ha feltételezzük, hogy a szemgolyó pólusai elöl és hátul vannak). Maguk az izomrostok nem kapcsolódnak a lencséhez, mélyen a ciliáris testben helyezkednek el. De a ciliáris testtől a középpontig, a lencsekapszuláig az úgynevezett Zinn szalagok mennek. Az egész kép egy kerékpárkerékre emlékeztet, ahol a gumiabroncs a csillóizom, a perem a csillótest, a küllők a Zinn szalagjai, a tengely pedig a lencse. Helmholtz akkomodációs elmélete: a ciliáris izom motoros beidegzést kap az autonóm idegrendszertől, ezért az akkomodáció aktusa nem engedelmeskedik az agykéreg parancsainak. Nem tudjuk csak úgy megfeszíteni a ciliáris izmot, mintha csak felemelhetnénk a karunkat. Az alkalmazkodási mechanizmus bekapcsolásához a tekintetét egy közelebbi tárgyra kell fordítania. Belőle széttartó sugárnyaláb kerül a szembe, melynek megtöréséhez a szem optikai ereje már nem elegendő, a kép fókusza a retina mögött van, a retinán pedig defókuszálás jelenik meg. A képnek ez az agy által érzékelt defókuszálása impulzus az akkomodációs mechanizmus bekapcsolására. Az idegimpulzus (rend) az oculomotoros idegen (paraszimpatikus autonóm rostokat tartalmaz) a ciliáris izomhoz fut, az izom összehúzódik (összehúzódik a boa-összehúzó gyűrű), csökken a Zinn szalagok feszültsége, abbahagyják a lencsekapszula nyújtását. A lencse pedig egy elasztikus golyó, amelyet csak a kapszula feszültsége tart lelapulva. Amint a kapszula feszültsége csökken, a lencse domborúbbá válik, megnő a törőereje, a szem fénytörése, és a közeli tárgy képének fókusza visszatér a retinára. Ha most visszafordítja a tekintetét a távolba, a kép fókusza visszatér a retinára, nincs információ a defókuszálásról, nincs idegimpulzus, a ciliáris izom ellazul, a Zinn szalagjainak feszültsége megnő, megnyúlnak. a lencsekapszulát, és a lencse ismét lapos lesz. Így Helmholtz szerint a következő rendelkezések érvényesek:

1. Az akkomodáció mechanizmusa két összetevőből áll: az akkomodáció feszültségéből (aktív folyamat) és az akkomodáció relaxációjából (passzív folyamat). hangharmonikus rezgés vizualizáció

2. az akkomodáció feszültsége csak előre tudja mozgatni a fókuszt, amikor az akkomodáció ellazul, maga is visszamozdul.

3. Maga a szem a ciliáris izom erőssége miatt képes kompenzálni a kismértékű távollátást – a ciliáris izom mindig enyhe feszülésben van, ezt hívják „szokásos akkomodációs tónusnak”. Ezért van fiatal korban rejtett távollátás, ami idővel előjön. Ezért van, aki öreg korukig jól lát a távolba, míg mások az életkor előrehaladtával pozitív távolsági szemüveget igényelnek - a rejtett távollátás megnyilvánult.

4. A rövidlátást a szem nem tudja kompenzálni, mert az akkomodáció megerőltetése nem tudja visszamozdítani a fókuszt. Ezért a rövidlátás enyhe foka is csökkent távolságlátással nyilvánul meg, így nincs rejtett rövidlátás.

Az akkomodáció térfogata az a mennyiség dioptriában, amellyel a lencse képes megváltoztatni az optikai teljesítményét. Az akkomodáció hossza a tér azon része (méterben vagy centiméterben), amelyen belül az akkomodáció működik, vagyis amelyen belül tisztán láthatunk tárgyakat. Az akkomodáció hosszát két pont helyzete jellemzi - a legközelebbi tiszta látáspont és a további tiszta látáspont. A köztük lévő távolság a szállás hossza. Ennek megfelelően a legközelebbi tiszta látási pontot az akkomodáció maximális feszültségével, a további pontot pedig az akkomodáció teljes pihenésével nézzük. Megkülönböztetjük az akkomodációt minden szemmel külön (ez abszolút akkomodáció) és mindkét szemmel együtt (relatív akkomodáció). Az optometriában az abszolút akkomodációt a tiszta látás távolabbi és legközelebbi pontjainak helyzetével, a relatív akkomodációt pedig térfogat szerint szokás jellemezni.

Az emmetropok esetében az akkomodáció hossza néhány centiméter kivételével a szem előtt van (közelebb, mint a tiszta látás legközelebbi pontja). Ennek megfelelően a szálláshelyek mennyisége magas. Csiliáris izmaik edzettek.

Ha a tiszta látás további pontja 5 méternél közelebb van, akkor rövidlátásról van szó, melynek foka a tiszta látás további pontjának reciproka lesz. Például a szemtől távolodva a szöveg 50 cm-rel kezd elmosódni, ami azt jelenti, hogy 2D-s rövidlátás lép fel (a GHS-rendszerben 100 cm-t osztunk 50 cm-rel, az SI-rendszerben pedig 1-et 0,5-tel). Ha a szöveg a szemtől 25 cm-re elmosódik, a rövidlátás 4 D. A rövidlátó embereknél az akkomodáció hossza sokkal rövidebb, mint az emmetropoknál – ez a tiszta látás távolabbi és legközelebbi pontja közötti terület. Kérjük, vegye figyelembe, hogy továbbra is vannak olyan sugarak, amelyek a retinára fókuszálnak, ami azt jelenti, hogy a myopias gyermekek látásélessége továbbra is kialakul. Közelről jól látnak, de szemüveg segítségével távolba is jól látnak. Ennek megfelelően a rövidlátó emberek akkomodációja az emmetropokhoz képest csökken. És ez érthető. Tegyük fel, hogy a tiszta látás legközelebbi pontja 10 cm-re van a szem előtt. Az emmetropban az akkomodáció térfogata a végtelentől a szem előtti 10 cm-ig terjedő pillantás tartománya. És rövidlátás esetén - csak 5 m-nél közelebbi távolságból ugyanarra a 10 cm-re a szem előtt. Minél nagyobb a rövidlátás, annál kisebb az akkomodáció mennyisége. A myopéknak egyszerűen nem kell edzeni a ciliáris izmaikat, feszültség nélkül is jól látnak közelről. Ezért rövidlátás esetén kezdetben az akkomodációs gyengeségünk van.

A távollátás a legnehezebb. A távollátóknál a tiszta látás további pontja képzeletbeli, a szem mögött található, és gyakorlatilag egybeesik a szem fókuszával (hadd emlékeztessem Önöket, hogy távollátóknál a retina mögött van). Ez azt jelenti, hogy a természetben nem léteznek olyan sugarak, amelyek maguk is a szem retinájára fókuszálnának, csak az akkomodációs vagy gyűjtőlencsék feszültségével érhetők el. Ebből egy fontos következtetés: ha a távollátás mértéke túllép az akkomodáció határain, akkor a gyermek nem képes látásélességet fejleszteni, egyszerűen nem lesz tiszta látás élménye. 12 év után szinte lehetetlen, hogy az ilyen gyermekek látásélessége fejlődjön ki. Ez azt jelenti, hogy a nagy távollátású szemüveget a lehető legkorábban fel kell venni, hogy lehetőség legyen a látásélesség fejlesztésére. A távollátó embereknél az akkomodáció mennyisége általában sokkal nagyobb, mint az emmetropoknál. A ciliáris izomzatuk megfelelően fel van pumpálva, mert távollátásnál is, amikor emmetropban nyugszik, távollátó embernél ez az izom működik. Amikor távollátó embereknél a ciliáris izom túlterhelt, a tiszta látás legközelebbi pontja távolodni kezd a szemtől. Kétféleképpen segíthetünk itt: állandó viseletre írjunk fel szemüveget az izomzat túlzott igénybevételének enyhítésére (ennél a szemüvegnél a ciliáris izom testközelből megfeszül fiziológiás körülmények között, mint az emmetropoknál), vagy csak olvasószemüveget adunk a túlzott stressz enyhítésére. Az első módszer jobban megfelel a gyerekeknek, a felnőttek, akiknél már kialakult a megszokott alkalmazkodási tónus, jobban szeretik a második módszert. A relatív szállást általában a térfogat jellemzi. És dioptriában mérik - a készlet próbalencséivel. A relatív akkomodációnak két része van: pozitív és negatív. A negatív rész az az akkomodáció, amelyet azért költöttünk, hogy bármilyen tárgyat tisztán lássunk, ezt a pozitív szemüveges semlegesítés módszerével határozzuk meg: ránézünk egy tárgyra, és pozitív szemüveget helyezünk a szemünkre, fokozva azt, amíg a tárgy el nem kezd elmosódni. . A szemüveg erőssége, amelyben a tárgy még jól látható, megmutatja a ráfordított szállás mennyiségét. A pozitív rész az akkomodációs tartalék, vagyis az az összeg, amennyivel a ciliáris izom még képes összehúzódni, más szóval a tartalék. Meghatározása ugyanúgy történik, mint a negatív rész, csak negatív lencséket helyeznek a szemekre.

Ahhoz, hogy tiszta képet kapjunk az AB objektumról, a lencse megváltoztatja

gyújtótávolság (optikai teljesítmény)

Közzétéve az Allbest.ru oldalon

Hasonló dokumentumok

A hang természete és forrásai. A számítógépes hanggenerálás alapjai. Audio bemeneti/kimeneti eszközök. A hangintenzitás, mint a hangrezgésekre jellemző energia. Hangsebesség eloszlás. Csillapított hangrezgések.

teszt, hozzáadva: 2010.09.25

A hang természete, fizikai jellemzői és a hangkutatási módszerek alapjai a klinikán. A mechanikai rezgések és hullámok speciális esete. Sonic bumm és rövid távú hanghatás. Hangmérés: ultrahang, infrahang, rezgés és érzékelés.

absztrakt, hozzáadva: 2011.11.09

Hanghullámok terjedése a légkörben. A hangsebesség függése a hőmérséklettől és a páratartalomtól. A hanghullámok emberi fül általi érzékelése, frekvencia és hangintenzitás. A szél hatása a hangsebességre. Az infrahangok jellemzője a légkör hangjának csillapítása.

előadás, hozzáadva 2010.11.19

A hangrezgések frekvenciájának emberi fül általi érzékelésének sajátosságai, a bejövő rezgések párhuzamos spektrális elemzése. Halláselemző készülék egyenértékű elektromos áramköre. Küszöbértékek a hangintenzitás, a hangok és a zajok hangerejének megkülönböztetésére.

absztrakt, hozzáadva: 2010.11.16

Mérjük és elemezzük az iskolánkban tanuló tanulók körüli hangforrások hangerőszintjére vonatkozó adatokat, és javasoljunk módszereket a zaj elleni védekezésre. A hang fizikai jellemzői. A hangok és zajok hatása az emberre. A suttogás, beszélgetés hangerejének mérése.

labormunka, hozzáadva 2016.02.22

Hanghullámok és a hang természete. A hanghullámok főbb jellemzői: sebesség, terjedés, intenzitás. A hang és a hangérzet jellemzői. Az ultrahang és felhasználása a technikában és a természetben. Az infrahangos rezgések természete, alkalmazása.

absztrakt, hozzáadva: 2010.06.04

Mi a hang? A közeg mechanikai rezgésének terjedése a térben. A hang magassága és hangszíne. A levegő tömörítése és ritkítása. Hang terjedése, hanghullámok. Hangvisszaverődés, visszhang. Az emberi hangérzékenység. A hangok hatása az emberre.

absztrakt, hozzáadva: 2015.05.13

Az emberi fül mechanizmusának tanulmányozása. A hang fogalmának és fizikai paramétereinek meghatározása. Hanghullámok terjedése a levegőben. Képlet a hangsebesség kiszámításához. A Mach-szám figyelembevétele a dimenzió nélküli gázáramlási sebesség jellemzőjeként.

absztrakt, hozzáadva: 2012.04.18

A hallási észlelés lokalizálása intenzitásszint és időkülönbség szerint. Kísérleti tanulmány a legjobb hangsugárzó-elhelyezési paraméterek kiválasztásáról a térhangzás vagy a hangforrás illúziójának létrehozásához a köztük lévő szög és magasság megváltoztatásakor.

tanfolyami munka, hozzáadva 2012.01.25

A zajcsökkentés problémája és megoldási módjai. A hang fizikai jellemzői. Megengedett zajszint; a normát meghaladó hangok káros hatásai az emberi testre. Különböző hangforrások hangerőszintjének mérése, összehasonlító elemzése az iskolában.

A hang a hallásérzékelés tárgya. Ezt az ember szubjektíven értékeli. A hallásérzés minden szubjektív jellemzője összefügg a hanghullám objektív (fizikai) jellemzőivel.

Az ember az észlelt hangokat az alapján különbözteti meg hangszín, hangmagasság, hangerő.

Hangszín – « egy hang színe, és a harmonikus spektruma határozza meg. A különböző akusztikus spektrumok különböző hangszíneknek felelnek meg, még akkor is, ha az alaphangjuk azonos. A hangszín a hang minőségi jellemzője.

A hang magassága– a hangjel szubjektív értékelése a hang frekvenciájától és intenzitásától függően. Minél magasabb a frekvencia, főleg az alaphangé, annál magasabb az észlelt hang magassága. Minél nagyobb az intenzitás, annál alacsonyabb a hang észlelt magassága.

Hangerő – az intenzitás szintjét jellemző szubjektív értékelés is.

A hangerő elsősorban a hang intenzitásától függ. Az intenzitás érzékelése azonban a hang frekvenciájától függ. Az egyik frekvencián nagyobb intenzitású hang kevésbé hangosnak tűnhet, mint egy másik frekvencián alacsonyabb intenzitású hang.

A tapasztalat azt mutatja, hogy a hallható hangok tartományában minden egyes frekvenciánál

(16 – 20,10 3 Hz) van egy úgynevezett hallásküszöb. Ez az a minimális intenzitás, amelynél a fül még mindig reagál a hangra. Ezen kívül minden frekvenciához tartozik egy úgynevezett fájdalomküszöb, azaz. a fülfájdalmat okozó hangintenzitás értéke. A hallásküszöbnek megfelelő pontok és a fájdalomküszöbnek megfelelő pontok gyűjteményei két görbét alkotnak a diagramon (L,ν) (1. ábra), melyeket metszéspontig extrapolálunk egy pontozott vonallal.

Hallásküszöb görbe (a), fájdalomküszöb görbe (b).

A görbék által határolt területet hallhatósági tartománynak nevezzük. A fenti diagramból különösen jól látható, hogy az A pontnak megfelelő kevésbé intenzív hangot hangosabbnak fogjuk érzékelni, mint a B pontnak megfelelő intenzívebb hangot, mivel az A pont távolabb van a hallhatósági küszöbtől, mint a B pont.

4. Weber-Fechner törvény.

A hangosság számszerűsíthető két forrás hallási érzetének összehasonlításával.

A hangossági szint skála létrehozása a Weber-Fechner pszichofizikai törvényen alapul. Ha növeli az irritációt egy geometriai sorozatban (azaz ugyanannyiszor), akkor ennek az irritációnak az érzete növekszik aritmetikai sorozatban (azaz azonos értékkel).

A hanggal kapcsolatban ez a következőképpen fogalmazódik meg: ha a hang intenzitása egymás után következő értékeket vesz fel, például a I 0 és 2 I 0,

a 3 I 0 ,….(a egy bizonyos együttható, a > 1) stb., akkor ezek megfelelnek az E 0, 2 E 0, 3 E 0 hangerő érzeteinek. Matematikailag ez azt jelenti, hogy a a hangerősség decimális logaritmusával arányos hangerőszint. Ha két I és I 0 intenzitású hanginger van, és I 0 a hallhatóság küszöbe, akkor a Weber-Fechner törvény szerint az E hangerőszint és az I 0 intenzitás a következőképpen függ össze:

E= k log (I/I 0),

ahol k az arányossági együttható.

Ha a k együttható állandó lenne, abból az következne, hogy a hangintenzitás logaritmikus skálája megfelel a hangerőszintek skálájának. Ebben az esetben a hangerőszintet, valamint az intenzitást belekben vagy decibelekben fejezzük ki. A k hang frekvenciától és intenzitásától való erős függése azonban nem teszi lehetővé, hogy a hangerő mérését a következő képletre redukáljuk: E = k log(I / I 0).

Hagyományosan úgy gondolják, hogy 1 kHz-es frekvencián a hangerőszintek és a hangintenzitás skálái teljesen egybeesnek, azaz. k = 1 és E B = log (I / I 0). A hangerősség- és intenzitásskálák megkülönböztetésére a hangerősségi skála decibeleit phon-nak (háttérnek) nevezzük.

E f = 10 k log(I / I 0)

Más frekvenciákon a hangerőt a tesztelt hang összehasonlításával lehet mérni

1 kHz hangfrekvenciával.

Egyenlő hangerő görbék. A hangerő rezgési frekvenciától való függését egy hangmérő rendszerben kísérleti adatok alapján határozzuk meg grafikonok (2. ábra) segítségével, amelyeket egyenlő hangerősségi görbéknek nevezünk. Ezek a görbék az intenzitásszint függését jellemzik L frekvenciától ν hang állandó hangerővel. Az egyenlő hangerő görbéket nevezzük izofonémikus.

Az alsó izofon megfelel a hallásküszöbnek (E = 0 háttér). A felső görbe a fül érzékenységének felső határát mutatja, amikor a hallásérzés fájdalomérzéssé változik (E = 120 háttér).

Minden görbe ugyanannak a hangerőnek, de különböző intenzitásnak felel meg, ami bizonyos frekvenciákon ennek a hangosságnak az érzetét okozza.

Hangmérések. A hallás szubjektív értékelésére a küszöb audiometriás módszert alkalmazzuk.

Audiometria– módszer a hangérzékelés küszöbintenzitásának mérésére különböző frekvenciákon. Egy speciális eszköz (audiométer) határozza meg a hallásérzés küszöbét különböző frekvenciákon:

L p = 10 lg (I p / I 0),

ahol I p a hangintenzitás küszöbértéke, amely hallásérzés kialakulásához vezet az alanyban. Görbéket kapunk - audiogramokat, amelyek tükrözik az észlelési küszöb függőségét a hangfrekvenciától, azaz. Ez a fül spektrális jellemzője a hallásküszöbön.

A páciens audiogramjának (3. ábra, 2.) a hallásküszöb normálgörbéjével (3. ábra, 1.) összehasonlítva meghatározzuk az intenzitásszintek ∆L=L 1 –L 2 különbségét. L 1 – intenzitási szint a normál fül hallásküszöbén. L 2 - intenzitás szintje a vizsgált fül hallásküszöbén. A ∆L görbéjét (3., 3. ábra) halláskárosodásnak nevezzük.

Az audiogram a betegség természetétől függően eltérő megjelenésű, mint az egészséges fül audiogramja.

Zajszintmérők– hangerőszint-mérő műszerek. A hangszintmérő mikrofonnal van felszerelve, amely az akusztikus jelet elektromos jellé alakítja. A hangerőt tárcsa vagy digitális mérőeszköz rögzíti.

5. Hallásfizika: a hallókészülék hangvezető és hangfogadó részei. Helmholtz és Bekesy elméletei.

A hallás fizikája a külső (1,2 4. ábra), a középső (3, 4, 5, 6 4. ábra) és a belső fül (7-13 4. ábra) funkcióihoz kapcsolódik.

Az emberi hallórendszer fő elemeinek sematikus ábrázolása: 1 - fülkagyló, 2 - külső hallójárat, 3 - dobhártya, 4, 5, 6 - csontrendszer, 7 - ovális ablak (belső fül), 8 - scala vestibularis, 9 - kerek ablak, 10 - scala tympani, 11 - helicotrema, 12 - cochlearis csatorna, 13 - fő (bazilaris) membrán.

Az emberi hallókészülékben végzett funkciók alapján megkülönböztethetünk hangvezető és hangvevő részeket, melyek fő elemeit az 5. ábra mutatja be.

1 - fülkagyló, 2 - külső hallójárat, 3 - dobhártya, 4 - csontrendszer, 5 - cochlea, 6 - fő (bazilis membrán, 7 - receptorok, 8 - a hallóideg elágazása.

A fő membrán nagyon érdekes szerkezet, frekvenciaszelektív tulajdonságokkal rendelkezik. Ezt Helmholtz vette észre, aki úgy képzelte el a fő membránt, mint egy zongorán felépített húrok sorozatát. Helmholtz szerint a baziláris membrán minden szakasza egy bizonyos frekvencián rezonált. A Nobel-díjas Bekesy bebizonyította, hogy ez a rezonáns elmélet téves. Bekesy munkája kimutatta, hogy a fő membrán a mechanikai gerjesztés heterogén átviteli vonala. Akusztikus inger hatására hullám terjed a fő membránon. A frekvenciától függően ez a hullám eltérően csillapodik. Minél alacsonyabb a frekvencia, annál távolabb az ovális ablaktól (7, 4. ábra) a hullám a fő membrán mentén terjed, mielőtt csillapodni kezd. Például egy 300 Hz-es frekvenciájú hullám a csillapítás megkezdése előtt körülbelül 25 mm-re nyúlik ki az ovális ablaktól, és egy 100 Hz frekvenciájú hullám eléri a maximumát 30 mm közelében.

A modern elképzelések szerint a hangmagasság érzékelését a fő membrán maximális rezgésének helyzete határozza meg. Ezek a rezgések, amelyek a Corti-szerv receptorsejtjeire hatnak, akciós potenciált idéznek elő, amely a hallóidegeken keresztül az agykéregbe továbbítódik. Az agy végül feldolgozza a bejövő jeleket.