Ultraschall Reflexionsgrad berechnen

wiesollichdasnurverstehen · Gast

Meine Frage:
Hallo lieber Physiker unter euch smile

Bin gerade dabei, eine kleine Rechenübung zu lösen und verstehe leider nur Bahnhof.

Aufgabe:
Ultraschallwelle trifft auf eine Grenzfläche (neue Gewebeart im Körperinnern). -> Schallgeschwindigkeit wird dabei um 20% erhöht. Die Massendichten beider Gewebe (vor/ hinter der Grenzfläche) sind gleich.
Frage: Wie viel Prozent der einfalenden Schallwelle wurde an der Grenzfläche reflektiert?

Meine Ideen:
Leider habe ich wirklich kein Idee, wie ich das berechnen soll unglücklich

((

LG

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Hi,

hier gelten die gleichen Formeln wie in der Optik. Der Brechungsindex ergibt sich hierbei aus der Änderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit. Siehe:

https://en.wikipedia.org/wiki/Fresnel_equations#Normal_incidence

Viele Grüße,
Nils

wiesollichdasnurverstehen · Gast

Hallo Nils.
Vielen Dank.
KÖnntest du mir das ganze ein wenig eerklären. Ich verstehe wirklich nichts..
Lg

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Hi,

ja sorry, das war nur eine kurze Antwort zwischen Tür und Angel.

Also etwas ausführlicher: der Reflexionsgrad von Wellen - egal welcher Art - ist bei senkrechtem Einfall auf die Grenzfläche gegeben durch:

hierbei bezeichnen z1 und z2 die Wellenimpedanzen der Medien 1 und 2. Dies gilt sowohl für elektromagnetische Wellen als auch für Schallwellen.

Für Schallwellen ist die Impedanz gegeben durch:

wobei rho und c für die Massendichte bzw. Schallgeschwindigkeit steht.

Mit diesen Formeln müsstest du eigentlich die Aufgabe bereits lösen können.

Viele Grüße,
Nils