Ultrasonidos

1. Ultrasonidos
Universidad de Sevilla
Universidade Federal de Pernambuco

2. Indice
1. Sonido como un movimiento ondulatório
2. Ondas
3. Elementos de la onda
4. Oído Humano
5. Características de la onda
6. Ondas superficiales
7. Ondas de Love
8. Ondas de Lamb
9. Frente de la onda
10. Atenuación
11. Absorción
12. Comportamiento em superfície limite
13. Refración
14. Ley de Sneel
15. Ángulo Crítico

3. Sonido como movimento ondulatório
 Movimiento ondulatorio producido en un medio material que vibra;
 Propagación en un medio;
 Transmisión de energía, pero no transfiere materia;
 Los sonidos son ondas mecánicas, tridimensionales y longitudinales.

4. Ondas
Según la naturaleza
Mecánicas
Eletromagnéticas
Según el sentido

5. Elementos de una onda
 Longitud de onda (l); (m)
 Período (T); (s)
 Amplitud (A); (m)
 Frecuencia (F): Hertz (Hz)
( T )
1
F
T
=

6. Oído Humano

7. Características de las ondas
 Velocidad de propagación: depende de las
propiedades del material que hace de medio.
 Impedancia acústica: la resistência del medio
a la propagación de la onda sonora.
Z = r.V

8. Ondas superficiales
 Este tipo de ondas se propagan paralelas a la superficie libre de medio;
 Las ondas de Rayleigh son ondas superficiales elípticas;
 Viajan a lo largo de la superficie con un movimiento de partícula que elíptico
retrógrado.

9. Ondas de Love
 Las ondas de Love son ondas
superficiales que producen un
movimiento horizontal de corte en
superficie.
 El movimiento de partícula es
paralelo a la superficie pero
perpendicular a la dirección de
propagación.
 Matemático neocelandés Augustus
Edward Hough Love quien
desarrolló un modelo matemático
de estas ondas en 1911.

10. Ondas de Lamb
 Las ondas de Lamb están asociadas a
propagación;
 Aparecen en cuerpos cuyo espesor es del
mismo orden que una longitud de onda,
por ejemplo en chapas delgadas.
 La movimentación da partícula ocurre
tanto na direção de propagação cuanto
perpendicularmente al comprimiento del
material.
 Lo percurso de la onda es la distancia
linear entre los transdutores.

11. Frente de onda
 Se denomina frente de onda una superficie que pasa por todos los medios
alcanzados por el movimiento ondulatorio en el mismo instante.
 Formas:
 Unidimensionales
 Bidimensionales
 Tridimensionales
 Esféricas (sonido)

12. Atenuación
 Cuando la onda tiene una
disminución de su intensidad a
medida que se aleja del foco;
 A medida que nos alejamos del foco,
la energía se reparte en frentes de
onda cada vez mayores, haciendo
que la amplitud de la onda
disminuya.
 En una onda esférica: la intensidad
de sus frentes de onda sea
inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia a la que
estos se encuentren del foco.

13. Absorción
 Fenómeno por el cual su intensidad disminuye debido a los efectos disipativos del
medio de propagación que provocan la reducción de la energía que transporta.

14. Comportamiento en superfície limite
 Superficie limite separa los medios com propriedades elásticas diferentes:
 Incidencia normal – Onda perpendicular sobre superfície plana que separa dos medios:

15. Comportamiento em superfície limite
 Incidencia angular – Onda oblicua que
separa dos medios com um ángulo de
incidência
 Lo ángulo de reflexión o transmisión
dependen del ángulo de incidência y de
las velocidades acústicas del material.
 Las direciones de las ondas reflejadas y
transmitidas obedecen la ley general que
diz:

16. Refración del sonido
 Cuando la onda incidente forma con la superficie límite un ángulo cualquiera, la onda
transmitida modifica su dirección original, el desvio del rayo transmitido se le denomina
refracción.
 Cambia la velocidad de propagación cuando el medio no es lo mismo
 La refracción también puede producirse dentro de un mismo medio, cuando las
características de este no son homogéneas.
 Ej: cambios de temperatura

17. Leyes de Snell
 Son las leyes matemáticas que se cumplen en la reflexión y refracción de una onda
cualquiera en la superficie de separación entre los medios.
 La reflexión del sonido en una superficie depende de la longitud de onda de la
onda incidente y la densidad del medio reflector.

18. Ángulo crítico
 El ángulo crítico es aquél ángulo incidente para el cual el rayo refractado emerge
tangente a la superficie de separación entre los dos medios.
 Si el ángulo de incidencia es mayor que el ángulo límite, el seno del ángulo de
refracción resulta mayor que la unidad. Esto indica, que las ondas que inciden con un
ángulo mayor que el límite no pasan al segundo medio, sino que son reflejados
totalmente en la superficie de separación.

19. Referencias
 Fundamentos de Física Vol 2 8ed – Halliday y Resnick
 http://www.eumus.edu.uy/eme/ensenanza//acustica/apuntes/material-
viejo/fisica_r/
 http://www.sld.cu/galerias/pdf/sitios/rehabilitacion-fis/ultrasonidos.pdf
 http://www.aero.ing.unlp.edu.ar/catedras/archivos/Apunte%20Ultrasonido%202012
.pdf
 http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10003399.pdf
 https://www.fisicalab.com/apartado/frente-de-onda#contenidos
 http://www.ehu.eus/acustica/bachillerato/feaces/feaces.html
 http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/snell/snell.htm

20. Referencias
 http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/vila_b_ca/capitulo1.pdf
 http://datateca.unad.edu.co/contenidos/208019/MODULO%20ANTENAS%20Y%20
PROPAGACION-2011/leccin_20_atenuacin_y_absorcin_de_ondas.html
 https://www.fisicalab.com/apartado/amortiguacion#contenidos
 http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/men_udea/pluginfile.php/23336/mod_reso
urce/content/0/FisicaIII-Hector_Alzate.pdf
 http://www.upb.edu.co/pls/portal/docs/PAGE/GP_AUDIO/PG_AUDIO_SEMILLERO_
AUDIO/PG_AUDIO_SEMILLERO_AUDIO_PROYECTOS/PRINCIPIOS%20DE%20AUDIO
SEC.PDF