Vraag over geluidsbundels bij echografie

[Ylona]

Hoi! Kan iemand mij helpen? Ik ben bezig voor de selectie van Tandheelkunde en was bezig met een oefenvraag.

Bij echografie wordt gebruik gemaakt van ultrageluid. Bij de overgang tussen twee
weefsels wordt een deel van de ultrageluidsbundel doorgelaten, en een deel
teruggekaatst. Hierbij gaat geen energie verloren. De energie van een geluidsgolf is
evenredig met de amplitude van het geluid in het kwadraat. Bij de overgang van spier
naar vet geldt dat de amplitude 𝐴t van de doorgelaten geluidsbundel gelijk is aan
0.90 𝐴0, met 𝐴0 de amplitude van de oorspronkelijke bundel.
Wat is de amplitude 𝐴e van de teruggekaatste bundel?

1. Ae = 0.01 A0
2. Ae = 0.10 A0
3. Ae = 0.44 A0

Het juiste antwoord is 3, maar ik begrijp niet hoe dit tot stand komt...

[Xilvo]

1. Bereken de energie van de doorgelaten bundel.
2. Bereken de energie van de gereflecteerde bundel.
3. Bereken de amplitude van de gereflecteerde bundel.

Voor het gemak kun je A0 op 1 stellen.

[Ylona]

Ah zo,
Dus E= (0,9)^2= 0,81
1-0,81=0,19
√0,19= ong. 0,44
Dan kom je inderdaad op het goede antwoord uit, bedankt!
Maar dan is het dus met het idee dat je begint met 100% energie en er word 81% doorgelaten, waardoor je dat van elkaar kan aftrekken om het overige te krijgen?

[Xilvo]

Je begint met amplitude 100% A0, dus met energie evenredig met 100% A0².

Die A0 valt uiteindelijk weg omdat het om verhoudingen gaat tussen doorgelaten en gereflecteerde bundels.

[HansH]

Maar dan is het dus met het idee dat je begint met 100% energie en er word 81% doorgelaten, waardoor je dat van elkaar kan aftrekken om het overige te krijgen?

De regel is dat energie niet verloren gaat maar wel omgezet kan worden of bv gereflecteerd (zoals aangenomen bij de vraag). dus als alle energie bij elkaar opgeteld hetzelfde moet blijven en de energie is gekoppeld aan het kwadraat van de amplitude dan mag je dus de kwadraten van de doorgelaten en gereflecteerde amplitudes optellen om weer het kwadraat van de oorspronkelijke amplitude te krijgen (en dus niet de amplitudes zelf optellen immers dat 3^2+4^2=5^2 betekent dat 3+4 nooit 5 kan zijn)