Doppler effect: Difference between revisions

Revision as of 12:53, 20 November 2022

Redirect to:

Doppler Effect

Doppler effect represents a change in the detected frequency of waves when the source and detector are in relative motion. The physical essence of the Doppler effect is the summation of the wave's speed with the frequency of the relative speed of the source and the detector. This effect applies to waves of anz type, i.e. mainly acoustic and electromagnetic. It was first described by Christian Doppler as a shift of spectral lines in rotating binaries, where the spectrum of a star moving towards us shifted towards the blue end and the spectrum of a star moving away from us towards the red end of the spectrum. For medicine, the most important application of the Doppler effect is the reflection of ultrasound from moving particles, especially red blood cells.

A typical situation of the application in medicine is a standing observer, i.e. a fixed detector, and a moving source, i.e. tissue reflecting the waves incident on it. For wavelength of the detected waves we can apply:

\lambda =\lambda _{0}\pm {\frac {v_{zdr}}{f_{0}}}

The sign is determined by whether the sound source is moving away (+) or closer (-) to the detector, λ₀ is the wavelength of the wave leaving the source, f₀= is the original frequency of this wave and v_zdr is the speed of the source.

The basic application of the Doppler effect is the detection of the blood flow. By the combining color-coded information of the blood flow with the ultrasound image in B mode we get the duplex ultrasound. In angiology may be also used coriolis flow meter, that detects only movement and signals it with an audio output

The arrangement is more complicated in this case. The wave is sent by the probe and falls on the tissue, which acts as a "detector". In the tissue, it is already reflected with a shifted frequency and returns as a wave from the moving source back to the probe, which also functions as a detector. So there are two frequency shifts. For the difference between the detected and transmitted frequency, the equation applies:

\Delta f={\frac {2vf_{0}}{c}}\cos \alpha

,

where v is tissue movement speed, c is the wave speed and α is the angle that the vector of tissue movement speed makes with the axis of the probe.

References

{{#switch: {{{type}}} |book =

  Incomplete publication citation. 978-80-7262-438-6.

|collection =

  Incomplete citation of contribution in proceedings. . {{
  #if: 9788024626451 |978-80-7262-438-6} }
  |article = 
  Incomplete article citation.  .

|web =

  Incomplete site citation. .

|cd =

  Incomplete carrier citation. .

|db =

  Incomplete database citation.

|corporate_literature =

  Incomplete citation of company literature. . 978-80-7262-438-6} }

@@ Line 1: / Line 1: @@
-#REDIRECT [[Doppler Effect]]'''Dopplerův jev''' představuje změnu detekované frekvence vlnění, jsou-li zdroj a detektor ve vzájemném pohybu. Fyzikální podstatou Dopplerova jevu je skládání rychlosti vlnění s rychlostí vzájemného pohybu zdroje a detektoru. Jev se uplatňuje pro libovolné vlnění, tedy zejména akustické i elektromagnetické. Poprvé byl popsán Christianem Dopplerem jako posuv spektrálních čar u rotujících dvojhvězd, kde se spektrum hvězdy pohybující se směrem k nám posouvalo směrem k modrému konci a spektrum hvězdy pohybující se od nás k červenému konci spektra. Pro medicínu je zdaleka tím nejdůležitějším Dopplerův jev při odrazu [[ultrazvuk]]u od pohybujících se částic, zejména pak [[červené krvinky|červených krvinek]].
+#REDIRECT [[Doppler Effect]]'''Doppler effect''' represents a change in the detected frequency of waves when the source and detector are in relative motion. The physical essence of the Doppler effect is the summation of the wave's speed with the frequency of the relative speed of the source and the detector. This effect applies to waves of anz type, i.e. mainly acoustic and electromagnetic. It was first described by Christian Doppler as a shift of spectral lines in rotating binaries, where the spectrum of a star moving towards us shifted towards the blue end and the spectrum of a star moving away from us towards the red end of the spectrum. For medicine, the most important application of the Doppler effect is the reflection of [[ultrasound]] from moving particles, especially [[red blood cells]].
-Typickou situací použítí v medicíně je stojící pozorovatel, tedy pevně umístěný detektor, a pohybující se zdroj, tedy tkáň odrážející na něj dopadající vlnění. Pro [[vlnová délka|vlnovou délku]] detekovaného vlnění potom platí:
+A typical situation of the application in medicine is a standing observer, i.e. a fixed detector, and a moving source, i.e. tissue reflecting the waves incident on it. For [[wavelength|wavelength]] of the detected waves we can apply:
 ::<math> \lambda = \lambda_0 \pm \frac{v_{zdr}}{f_0} </math>
-Znaménko se určuje podle toho, zda se zdroj zvuku vzdaluje (+) nebo přibližuje (-) k detektoru, λ<sub>0</sub> je vlnová délka vlnění, které opouští zdroj, f<sub>0</sub>=původní frekvence tohoto vlnění vlnění a v<sub>zdr</sub> je rychlost zdroje.
-Základním použitím je zjišťování toku [[krev|krve]]. Typickým spojení barevně kódované informace o toku krve do ultrazvukového snímku v B&nbsp;módu, tzv. duplexní sono. V [[Angiologie|angiologii]] se využívají i tužkové průtokoměry, které pouze detekují pohyb a signalizují jej pomocí zvukového výstupu.
+The sign is determined by whether the sound source is moving away (+) or closer (-) to the detector, λ<sub>0</sub> is the wavelength of the wave leaving the source, f<sub>0</sub>= is the original frequency of this wave and v<sub>zdr</sub> is the speed of the source.
-Uspořádání je v tomto případě poněkud složitější. Vlnění je vysláno sondou a dopadá na tkáň, která funguje jako "detektor". Ve tkáni se již s posunutou frekvencí odrazí a jako vlnění od pohybujícího se zdroje se vrací zpět k sondě, která funguje současně i jako detektor. Tedy dochází ke dvěma posuvům frekvence. Pro rozdíl mezi detekovanou a vyslanou frekvencí platí vztah:
+The basic application of the Doppler effect is the detection of the blood flow. By the combining color-coded information of the blood flow with the ultrasound image in B mode we get the duplex ultrasound. In angiology may be also used coriolis flow meter, that detects only movement and signals it with an audio output
+The arrangement is more complicated in this case. The wave is sent by the probe and falls on the tissue, which acts as a "detector". In the tissue, it is already reflected with a shifted frequency and returns as a wave from the moving source back to the probe, which also functions as a detector. So there are two frequency shifts. For the difference between the detected and transmitted frequency, the equation applies:
 ::<math> \Delta f = \frac{2 v f_0}{c} \cos \alpha</math>,
-kde '''''v''''' je rychlost pohybu tkáně, '''''c''''' je rychlost vlnění a '''''&alpha;''''' je úhel, který svírá vektor rychlosti pohybu tkáně s osou sondy.<noinclude>
+where '''''v''''' is tissue movement speed, '''''c''''' is the wave speed and '''''&alpha;''''' is the angle that the vector of tissue movement speed makes with the axis of the probe.<noinclude>
-===Související články===
+===Related articles===
-*[[Dopplerovská ultrasonografie v medicíně]] • [[Dopplerovská ultrasonografie]]
+*[[Doppler ultrasonography in medicine]] • [[Doppler ultrasonography]]
-*[[Dopplerovská zobrazení]]
+*[[Doppler representation]]
-*[[Dopplerovská echokardiografie]] • [[Transkraniální dopplerovská ultrasonografie]] • [[Fetální Dopplerometrie]] • [[Dopplerovský průtokoměr]]
+*[[Doppler echocardiography]] • [[Transcranial doppler ultrasonography]] • [[Fetal Dopplerometry]] • [[Doppler flow meter]]
-===Použitá literatura===
+===References===
-{{Citace
+{{Citation
 | typ = kniha
 | isbn = 9788024626451
@@ Line 30: / Line 31: @@
 | rok = 2015
 | rozsah = 322
-}}</noinclude>[[Kategorie:Akustika]] [[Kategorie:Biofyzika]] [[Kategorie:Radiodiagnostika]]
+}}</noinclude>[[Category: Acoustics]] [[Category:Biophysics]] [[Category:Radiodiagnostics]]