розуміють глибину при якій інтенсивність зменшується на половину. Ця величина обернено пропорційна поглинанню: чим сильніше середовище поглинає ультразвук, тим менше відстань, на якому інтенсивність ультразвука ослабляється наполовину. Якщо при розповсюдженні ультразвукових хвиль в середовищі не відбувається їх віддзеркалення, утворюються хвилі, що біжать. В результаті втрат енергії коливальні рухи частинок середовища поступово затухають, і чим далі розташовані частинки від випромінюючої поверхні, тим менше амплітуда їх коливань. Якщо ж на шляху розповсюдження ультразвукових хвиль є тканини з різними питомими акустичними опорами, то в тому або іншому ступені відбувається віддзеркалення ультразвукових хвиль від прикордонного розділу. Накладення падаючих і відображаються ультразвукових хвиль може приводити до виникнення стоячих хвиль. Для виникнення стоячих хвиль відстань від поверхні випромінювача до поверхні, що відображає, повинна бути кратною половині довжини хвилі.
Відповідно до частоти, звукові хвилі прийнято розділяти на наступні діапазони: інфразвук - до 16 Гц; чутний звук - 16 Гц - 20000 Гц; ультразвук - 20 кГц - 1000 Мгц. Верхньою межею ультразвукових частот умовно можна рахувати 109 - 1010 Гц. Ця межа визначається міжмолекулярними відстанями і тому залежить від агрегатного стану речовини, в якому розповсюджується звукова хвиля. Застосування ультразвука в медицині пов'язане з особливостями його розповсюдження і характерними властивостями. По фізичній природі ультразвук, як і звук, є механічною (пружної) хвилею. Проте довжина хвилі ультразвука істотно менше за довжину звукової хвилі. Так, наприклад, у воді довжини хвиль рівні 1,4 м (1 кГц, звук), 1,4 мм (1 Мгц, УЗИ) і 1,4 мкм (1 ГГц, УЗ). Дифракція хвиль істотно залежить від співвідношення довжини хвиль і розмірів тіл, на яких хвиля дифрагує. “Непрозоре” тіло розміром 1 м не буде перешкодою для звукової хвилі з довжиною 1,4 м, але стане перешкодою для ультразвукової хвилі з довжиною 1,4 мм, виникне ”УЗ-ТЕНЬ”. Це дозволяє в деяких випадках не враховувати дифракцію ультразвукових хвиль, розглядаючи при заломленні і віддзеркаленні ці хвилі як проміння (аналогічно заломленню і віддзеркаленню світлового проміння). Віддзеркалення ультразвука на межі двох середовищ залежить від співвідношення їх хвильових опорів. Так, ультразвук добре відображається на межах мышца-надкостница-кістка, на поверхні порожнистих органів і т.д. Тому можна визначити розташування і розмір неоднорідних включень, порожнин, внутрішніх органів і т.п. (УЗ-ЛОКАЦИЯ). При ультразвуковій локації використовують як безперервне, так і імпульсне випромінювання. У першому випадку досліджується стояча хвиля, що виникає при інтерференції падаючої і відображеної хвиль від межі розділу. У другому випадку спостерігають відображений імпульс і вимірюють час розповсюдження ультразвука до досліджуваного об'єкту і назад. Знаючи швидкість розповсюдження ультразвука, визначають глибину залягання об'єкту.
Якщо ультразвукові хвилі, що біжать, натрапляють на перешкоду, воно випробовує не тільки змінний тиск, але і постояноє. Виникаючі при проходженні ультразвукових хвиль ділянки згущування і розрядки середовища створюють додаткові зміни тиску в середовищі по відношенню до оточуючого її зовнішнього тиску. Такий додатковий зовнішній тиск носить назву тиску випромінювання (радіаційного тиску). Воно служить причиною того, що під час переходу ультразвукових хвиль через межу рідини з повітрям утворюються фонтанчики рідини і відбувається відрив окремих крапельок від поверхні. Цей механізм знайшов застосування в утворенні аерозолів лікарських речовин. Радіаційний тиск часто використовується при вимірюванні потужності ультразвукових коливань в спеціальних вимірниках - ультразвукових вагах.
Хвильовий опір біологічних середовищ в 3000 разів більше хвильового опору повітря. Тому якщо ультразвукові випромінювач прикласти до тіла людини, то ультразвук не проникне всередину, а відображатиметься через тонкий шар повітря між випромінювачем і біологічним об'єктом. Щоб виключити повітряний шар, поверхня ультразвукові випромінювача покривають шаром масла, гліцерину або желе.
Швидкість розповсюдження ультразвукових хвиль і їх поглинання істотно залежать від стану середовища; на цьому засноване використовування ультразвука для вивчення молекулярних властивостей речовини. Дослідження такого роду є предметом молекулярної акустики. Інтенсивність випромінюваної хвилі пропорційна квадрату частоти, тому можна одержати ультразвук значної інтенсивності навіть при порівняно невеликій амплітуді коливань. Прискорення частинок, що коливаються в ультразвуковій хвилі, також може бути великим, що говорить про наявність істотних сил, діючих на частинки в біологічних тканинах при опромінюванні ультразвуком.
Розповсюдження ультразвука - це процес переміщення в просторі і в часі обурень, що мають місце в звуковій хвилі. Звукова хвиля розповсюджується в речовині, що знаходиться в газоподібному, рідкому або твердому стані, в тому ж напрямі, в якому відбувається зсув частинок цієї речовини, тобто вона викликає деформацію середовища. Деформація полягає у тому, що відбувається послідовна розрядка і стиснення певних об'ємів середовища, причому відстань між двома сусідніми областями відповідає довжині ультразвукової хвилі. Чим більше питомий акустичний опір середовища, тим більше ступінь стиснення і розрядки середовища при даній амплітуді коливань. Частинки середовища, що беруть участь в передачі енергії хвилі, коливаються біля положення своєї рівноваги.
Ультразвукові хвилі в тканинах організму розповсюджуються з деякою кінцевою швидкістю, яка визначається пружними властивостями середовища і її густиною. Швидкість звуку в рідинах і твердих середовищах значно вище, ніж в повітрі, де вона приблизно рівна 330 м/с. Для води вона буде рівна 1482 м/с при 20° С. Ськорость розповсюдження ультразвука в твердих середовищах, наприклад, в кістковій тканині, складає приблизно 4000 м/с.
Особливий практичне інтерес застосування ультразвука в медицині пов'язаний з ефектом Доплера - зміна частоти хвиль, сприйманим спостерігачем (приймачем хвиль), унаслідок відносного руху джерела хвиль і спостерігача. Уявіть собі, що спостерігач наближається з певною швидкістю до нерухомого щодо середовища джерела хвиль. При цьому