彩超利用了什麼物理原理

㈠ 彩色超聲診斷儀的彩超的原理

彩色超聲診斷儀簡稱彩超。
彩超的原理，簡單來講就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒。
首先讓我們談談什麼是超聲波，大家知道人耳能聽到的聲音頻率為20Hz----20KHz，低於20Hz的聲波為次聲波，人耳是聽不到的，高於20KHz的聲波為超聲波，人耳也是聽不見的。超聲波之所以被廣泛用於醫療領域是因為他有許多奇妙的特點：
1.由於超聲波頻率高、波長短，他可以像光那樣沿直線傳播，使得我們有可能向某已確定方向上發射超聲波。
2.聲波是縱波，可以順利地在人體組織里傳播。
3. 超聲波遇到不同的介質交接面時會產生反射波。
這些特點構成了今天超聲儀器在醫學領域廣泛應用的基礎。
B超成像的基本原理就是：向人體發射一組超聲波，按一定的方向進行掃描。根據監測其回聲的延遲時間，強弱就可以判斷臟器的距離及性質。經過電子電路和計算機的處理， 形成了我們今天的B超圖像。
B超的關鍵部件就是我們所說的超聲探頭 (probe)，其內部有一組超聲換能器，是由一組具有壓電效應的特殊晶體製成。這種壓電晶體具有特殊的性質，就是在晶體特定方向上加上電壓，晶體會發生形變，反過來當晶體發生形變時，對應方向上就會產生電壓，實現了電信號與超聲波的轉換。
下面是一個B超的一般原理圖： 一般的B超工作過程為：當探頭獲得激勵脈沖後發射超聲波， （同時探頭受聚焦延遲電路控制，實現聲波的聲學聚焦。）然後經過一段時間延遲後再由探頭接受反射回的回聲信號，探頭接收回來的回聲信號經過濾波，對數放大等信號處理。然後由DSC電路進行數字變換形成數字信號，在CPU控制下進一步進行圖像處理， 再同圖表形成電路和測量電路一起合成視頻信號送給顯示器形成我們所熟悉的B超圖像，也稱二維黑白超聲圖像。
以上我們談到了黑白B超，再讓我們談談彩色B超，即」彩超」。
其實彩超並不是看到了人體組織的真正的顏色，而是在黑白B超圖像基礎上加上以多普勒效應原理為基礎的偽彩而形成的。那麼何謂多普勒效應呢，當我們站在火車站台上聽有遠處開來的火車笛叫聲會比遠離我們的火車笛叫聲音調要高，也就是說對於靜止的觀測者來說，向著觀測者運動物體發出的聲波頻率會升高，相反頻率會降低，這就是著名的多普勒效應。現代醫用超聲就是利用了這一效應，當超聲波碰到流向遠離探頭液體時回聲頻率會降低，流向探頭的液體會使探頭接收的回聲信號頻率升高。利用計算機偽彩技術加以描述，使我們能判定超聲圖像中流動液體的方向及流速的大小和性質，並將此疊加在二維黑白超聲圖像上，形成了我們今天見到的彩超圖像。
超聲頻移診斷法，即D超，它應用多普勒效應原理，當聲源與接收體（即探頭和反射體）之間有相對運動時，回聲的頻率有所改變，此種頻率的變化稱之為頻移，D超包括脈沖多普勒、連續多普勒和彩色多普勒血流圖像。
彩色多普勒超聲一般是用自相關技術進行多普勒信號處理，把自相關技術獲得的血流信號經彩色編碼後實時地疊加在二維圖像上，即形成彩色多普勒超聲血流圖像。由此可見，彩色多普勒超聲（即彩超）既具有二維超聲結構圖像的優點，又同時提供了血流動力學的豐富信息，實際應用受到了廣泛的重視和歡迎，在臨床上被譽為「非創傷性血管造影」。其主要優點是：①能快速直觀顯示血流的二維平面分布狀態。②可顯示血流的運行方向。③有利於辨別動脈和靜脈。④有利於識別血管病變和非血管病變。⑤有利於了解血流的性質。⑥能方便了解血流的時相和速度。⑦能可靠地發現分流和返流。⑧能對血流束的起源、寬度、長度、面積進行定量分析。
但彩超採用的相關技術是脈沖波，對檢測物速度過高時，彩流顏色會發生差錯，在定量分析方面明顯遜色於頻譜多普勤，現今彩色多普勒超聲儀均具有頻譜多普勒的功能，即為彩色──雙功能超聲。
彩色多普勒超聲血流圖（CDF）又稱彩色多普勒超聲顯像（CDI），它獲得的回聲信息來源和頻譜多普勒一致，血流的分布和方向呈二維顯示，不同的速度以不同的顏色加以別。雙功多普勒超聲系統，即是B型超聲圖像顯示血管的位置。多普勒測量血流，這種B型和多普勒系統的結合能更精確地定位任一特定的血管。
1．血流方向 在頻譜多普勒顯示中，以零基線區分血流方向。在零基線上方者示血流流向探頭，零基線以下者示血流離開探頭。在CDI中，以彩色編碼表示血流方問，紅色或黃色色譜表示血流流向探頭（熱色）；而以藍色或藍綠色色譜表示血流流離探頭（冷色）。
2．血管分布CDI顯示血管管腔內的血流，因而屬於流道型顯示，它不能顯示血管壁及外膜。
3．鑒別癌結節的血管種類 用CDI可對肝癌結節的血管進行分類。區分其為結節周圍繞血管、給節內緣弧形血管。結節的流人血管、結節內部血管及結節流出血管等。

㈡ 彩超對人體進行體檢，這一技術用的是什麼物理現象

彩超對人體進行體檢，這一技術用的是什麼物理現象
該儀器是測量反射波的頻率變化；而波的干涉、波的衍射及共振都不會產生頻率的變化；
而多普勒效應中由於波源的移動而使接收到的頻率變化；故該技術體現的是多普勒效應；

㈢ 多普勒效應是什麼

聲源和觀測者存在著相對運動，當聲源離觀測者而去時，聲波的波長增加，音調降低，當聲源接近觀測者時，聲波的波長減小，音調升高。音調的變化同聲源與觀測者間的相對速度和聲速的比值有關。這一比值越大，改變就越明顯，這就是多普勒效應。

多普勒效應這個名字也許唬住了很多人，其實這是一個在我們日常生活中經常會見到的現象。當一個聲源面向我們靠近的時候，我們聽到的聲音越來越高；反之，當聲源漸漸遠離我們，我們聽到的聲音就會越來越低。回想一下，一輛救護車或者警車不斷尖叫著向你駛來的場景，應該會很容易理解這個現象。

但就是這么一個簡單的事情，引起了物理學家多普勒的興趣，他對此研究發展出了自己的一套理論。另外，體檢過的讀者一定都對彩超機器不陌生，實際上，彩超所應用的原理也是多普勒效應。所以說，多普勒效應與我們的生活息息相關。

多普勒效應在生活中的應用

一、雷達測速儀

檢查機動車速度的雷達測速儀也是利用這種多普勒效應。交通警向行進中的車輛發射頻率已知的電磁波，通常是紅外線，同時測量反射波的頻率。根據反射波頻率變化的多少就能知道車輛的速度。裝有多普勒測速儀的警車有時就停在公路旁，在測速的同時把車輛牌號拍攝下來，並把測得的速度自動列印在照片上。

二、多普勒效應在醫學上的應用

在臨床上，多普勒效應的應用也不斷增多。近年來迅速發展起來的超聲脈沖Doppler檢查儀，當聲源或反射界面移動時，比如當紅細胞流經心臟大血管時，從其表面散射的聲音頻率發生改變，由這種頻率偏移就可以知道血流的方向和速度，如紅細胞朝向探頭時，根據Doppler原理，反射的聲頻則提高，如紅細胞離開探頭時，反射的聲頻則降低。

醫生向人體內發射頻率已知的超聲波，超聲波被血管中的血流反射後又被儀器接收，測出反射波的頻率變化，就能知道血流的速度(這種方法俗稱「彩超」，可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變。

心臟彩色多普勒的應用：朝向人來時，頻率增高，音調變尖；背離人去時，頻率降低，音調變粗。這種頻移現象就是多普勒效應造成的。心臟彩色多普勒正是應用這種原理，集所有超聲診斷功能於一體，把心臟血流描繪得微妙微肖，成為目前世界上最先進的超聲診斷設備。

心臟彩色多普勒是一種非侵入性檢查心臟病的重要技術之一，對病人無痛苦、無損害、方法簡便、可重復多次、顯像清晰，診斷准確率高，易普及推廣，已成為現代臨床醫學中不可缺少的診斷工具，是診斷心臟病特別是先天性心臟病的有效方法。

三、宇宙學研究中的多普勒現象

宇宙中的星球都在不停地運動(測量星球上某些元素發出的光波的頻率，然後跟地球上這些元素靜止時發光的頻率對照，就可以算出星球靠近或遠離我們的速度。20世紀20年代，美國天文學家斯萊弗在研究遠處的旋渦星雲發出的光譜時，首先發現了光譜的紅移，認識到了旋渦星雲正快速遠離地球而去。

1929年哈勃根據光譜紅移總結出著名的哈勃定律：星系的遠離速度v與距地球的距離r成正比，即v=Hr，H為哈勃常數。根據哈勃定律和後來更多天體紅移的測定，人們相信宇宙在長時間內一直在膨脹，物質密度一直在變小。由此推知，宇宙結構在某一時刻前是不存在的，它只能是演化的產物。

因而1948年伽莫夫，G. Gamow，和他的同事們提出大爆炸宇宙模型。 20世紀60年代以來，大爆炸宇宙模型逐漸被廣泛接受，以致被天文學家稱為宇宙的「標准模型」 。

多普勒——斐索效應使人們對距地球任意遠的天體的運動的研究成為可能，這只要分析一下接收到的光的頻譜就行了。 1868年，英國天文學家W. 哈金斯用這種辦法測量了天狼星的視向速度，即物體遠離我們而去的速度，得出了46 km/s的速度值。

㈣ 彩超究竟是什麼

所謂的彩超，全稱為彩色多普勒血流成像系統，每一台彩超都具有B超及其它的一些功能，其中最重要就是對心臟及血管內血液的流動情況進行觀察，由於血管內的液體是流動的，超聲可以捕捉到這些運動的信號，經過處理，最後在顯示器上用彩色表現出來，這在超聲儀器上有專門的「按鈕」，於是乎，在醫生的一觸之下，「彩超」出現了！

通常情況下，超聲檢查者都會先用「B超」功能對器官和病變的結構進行觀察，之後再行「彩超」檢查，尤其是發現病灶時，「彩超」可以對病灶內部及周邊的血管分布情況進行觀察，並可對血液流動的速度等多項血流參數進行分析，對病變的定性有重要意義。
兩幅圖片，是同一台機器上的「B超」和「彩超」


(B超)
（彩超）
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㈤ 彩超和黑白B超有什麼區別

B超和彩超的區別：B超是黑白照片，彩超是彩色照片。B超和彩超都是利用超聲波在人體組織中的反射、折射等原理，通過儀器接收反射回來的信號，根據這些信號回聲的強弱顯示人體各種器官的形態，從而判斷器官內是否存在病變。彩超是在B超的基礎上增加更多的功能，具有更高的解析度，檢查的范圍也比B超更廣泛。它在B超的基礎上加上了彩色多普勒，能夠顯示人體組織內的動態信號，也就是能夠顯示血流的分布狀態，可以對血流性質、速度、方向進行鑒別和測量。B超能夠檢查相對靜態的器官，比如肝臟、腎臟、脾臟等；而彩超不僅能檢查靜態的器官，而且能檢查相對動態的器官，比如心臟、血管。B超檢查肝臟時，如果顯示肝臟內有實性的結節；而彩超還能觀察結節內有沒有血流供應，藉此判斷結節生長的快慢。B超檢查費用較低，適合一般的簡單的體檢；而彩超檢查費用稍高，適合全面的體檢，彩超現在已經基本上取代B超。

㈥ 「醫療上的B超和彩超都是利用超聲波的多普勒效應工作的」這句話說法對不對

不對，利用多普勒效應的只有彩超，多普勒效應是指，隨著物體的運動方向不同，反射的波波長會發生改變。
普通的超聲波是利用超聲波在不均勻介質中傳導時，會在密度突然改變的界面上反射的原理。

㈦ 彩超的原理是電磁波嗎

A、B超、彩超、交通測速等利用了多普勒效應，通過測量自身和目標之間有相對運動產生的頻率即為多普勒效應；故A正確；
B、惠更斯原理只能解釋波的傳播方向，無法說明衍射現象與狹縫或障物大小的關系，故B錯誤；
C、根據電磁波譜可知，電磁波按照波長的由大到小分為無線電波、光波、X射線、γ射線；故C錯誤；
D、根據干涉條件可知，不管是橫波還是縱波，只要疊加的兩列波的頻率相等，振動情況相同，相位差恆定就能產生穩定的干涉．故D正確．
故選：AD．

㈧ 用高中物理知識解釋B超和彩超作用原理有什麼區別為什麼一個是衍射一個是多普勒效應吧

B超是一種二維超聲，利用超聲波探測出來的圖像是黑白的，能觀測到人體組織器官的結構大小，檢查胎兒時只是檢測胎兒的大致情況，比如是否在宮內、胎兒的頭圍、股骨長、羊水等指標。
彩超其實也是黑白的，也是一種二維平面圖像，只是在普通的B超的基礎上，出現了增加了彩色多普勒超聲波探測的診斷技術，比起單一的黑白B超，彩超的功能更多，診斷疾病的途徑也更多，對疾病的診斷也更加明確。
它通常有B超M型、脈沖多普勒、連續多普勒、彩色多普勒血流法等五種超聲診斷方法，因此其圖像更加的准確，解析度也優於黑白超，除了腹部臟器以外，還可以檢查心臟、皮膚淺表血管、腫瘤陽惡性等。一些淺表組織器官，如甲狀腺、腮腺、乳腺、睾丸的檢查，都需要做彩超，尤其是對一些腫塊、惡性腫瘤的診斷，極為有價值。
此外，彩超的價格是黑白超的至少好幾倍，一台黑白超聲只需要幾萬塊錢，而一台彩超機子則需要近百萬，甚至幾百萬元，彩超提供的血流動力學的豐富信息，能夠快速直觀的顯示血流的二維平面，分布狀態，它的檢查結果是黑白超所達不到的。