化学の広場ホームページ>過去の話題>理科>コウモリ,超音波画像診断装置,結石の治療方法,自動ドア


(1259) Re:新しい科学の教科書Iについて
桑嶋幹
2003/05/11(日) 02:04

桑嶋です。

1.コウモリについて

コウモリのことは私はそれほど詳しくないのですが、まず空中に飛ん
でいる虫を超音波で見つけ(最初からどこにいるかがわかっているの
ではなく、超音波が跳ね返ってくるところに虫がいると判断します)。
音が反射するとき、いろいろと音の波が変化するのですが、コウモリ
はこの波の変化の違いをとらえることが上手なようです。虫が飛んで
いこうとする方向や、虫が遠ざかっているのか、近づいているのかを
判断しているようです。

2.超音波画像診断装置について

装置の仕組みを説明すると難しくなりますから、簡単に説明しましょ
う。壁を手でトントンとたたいてくと、向こう側に部屋があるところ
とないところでは音が違って聞こえますね。向こう側に部屋があると
きに聞こえてくる音のところを白くぬり、部屋のないところの音を黒
くぬります。境目では灰色になります。音の違いの度合いを色で表し
ているだけなのです。

ところでサーモグラフィという言葉を知っていますか、温度を色であ
らわす装置です。あれも同じです。温度を色であらわしているだけで
す。


温度
低        高 
■■■■■■■■■■  赤
■■■■■■■■■■  赤
■■■■■■      黄
■■          青
■■          青
■           青
■■ 青
■■          青
■■■■■■      黄
■■■■■■■■■   赤
■■■■■■■■■■  赤


3.結石の治療方法について

>波(音)が体の中の結石を砕くというのは理解し難いです。

音がものにあたると、ものが振動します。スピーカから音を
出して、そこに紙などをあてると紙が振動するのがわかりま
す。また雷がドーンとなったときに窓ガラスがガタガタとゆ
れたりする経験もあるでしょう。結石の治療方法はその波の
力を集めたものといえます。

4.自動ドア

音も光と同じように反射します。音を出すものを音源といいますが
音源から出た音が物体に反射してくる時間を測定しているわけです。
もちろん反射する物体がなければ音は戻ってきませんが、人がいな
いときは床や壁から音が反射して戻ってきています。そこに人がや
ってくると、音は人のところで反射しますから、戻ってくる時間が
早くなることになります。

---
誤りや追加すべき項目がありましたら、皆さんフォローをお願いします。



(1262) (Re:1259)
こうもり
イルカ
2003/05/11(日) 10:40

イルカです。
 ひとつのテーマに複数の話題を記載すると情報の勝つようが難しくなるのでスレッドをわけます。
 また、ひとつの段落内で改行しない方が良いとおもいます。


 >1.コウモリについて
 (夜行性・虫食性)こうもりは、その特殊な鼻と大きな耳で超音波をまるでレーダーのように使用して空間を把握します。
 部屋の中にピアノ線を張り巡らしてもぶつかることなく飛行します。

レーダー:超短波を発信し、その反射が帰ってくる方向で方向を、発信してから着信するまでの時間差で距離を測定します。こうもりの場合、それに加えてドップラーこうかも利用しているようです。それで対象が運動している方向もわかる。

                 イルカ


(1263) (Re:1259)
超音波画像診断装置
イルカ
2003/05/11(日) 10:42

イルカです。
 >2.超音波画像診断装置について
 どちらかというと、魚群探知機そのものだと思います。原理的にはレーダーといっしょで反射してくるまでの時間差で像を描くだけでは?

                 イルカ


(1264) (Re:1259)
結石の治療方法について
イルカ
2003/05/11(日) 10:43

イルカです。
 >3.結石の治療方法について
 超音波にしろ何にしろ、波が通りぬける場合波のエネルギーは媒質に吸収されませんが、通りぬけない場合、全部を反射しない場合はそのエネルギーはその物質に吸収されている。
 =エネルギー保存則
 で水が多くを占める柔らかい人体は、超音波を素通りさせますが、結石はある程度の大きさになると超音波のエネルギーを吸収してしまいます。
 超音波は波長が短いだけに指向性も大きく、レンズのように一点にエネルギーを集中させることもできます。
 ポイントは、
・波長が短いほどその波の持つエネルギーは大きい。
・波長が短いほど、曲がりにくく解像度が高くなるということ

                 イルカ


(1267) (Re:1264)
Re: 結石の治療方法について
チビマル
2003/05/11(日) 13:02

 イルカ さん,こんにちは。つねさん向けに,ちょっと付け加え。

|  超音波にしろ何にしろ、波が通りぬける場合波のエネルギーは媒質に吸収されません

 この媒質というのは,途中の空気とか水(人体=タンパク質や脂質など)なんかのことです(高校の物理で習います)。結石というターゲットだけに超音波を当てる方法がありまして,ターゲットと超音波を発生する装置との間の物質を全部「媒質」と表現しているのです。

# 結石というのは実はある種の化学物質だということがあらかじめ分かっていますから,その性質をあらかじめ知っておけば,ターゲットとして装置にプログラムすることが可能なのです。レントゲンだとか,超音波測定機(ゼリーを塗ってくすぐる機械)などで,あらかじめ結石の場所を特定するという古典的な方法もあります(この方法が医療現場では多い)。



(1265) (Re:1259)
4.自動ドア
イルカ
2003/05/11(日) 10:44

イルカです。
 >4.自動ドア
 自動ドアのセンサーは、大多数が赤外線の動体変化利用ですが。
 超音波では高くついてしまうし、あのような構造にはならないでしょう。

 単純に赤外発光ダイオードと、フォトトランジスタ(以前はCDSでした)で、微分回路と言う変化量を拾う回路で信号を取り出している。自作しても1,000円もあればできます。

 自動ドアには、もうひとつドアの間に人がいるかいないかを判断するセンサーが枠と枠の間につけてありますが、あれも赤外線です。こちらは単なる光路遮断センサー。
 地面から60cmくらい上の枠に10mm程度の小さなセンサーが向かい合わせについてます。動体センサーのエリア外・・ドアの隙間とかに子供がいるとき、ドアがしまって挟まれないためのセンサーです。

                 イルカ




Copyright© 2005 FCHEM All rights reserved.