Factor de contraste acústico

En acústica , el factor de contraste acústico es un número que describe la relación entre las densidades y las velocidades del sonido de dos medios, o equivalentemente (debido a la forma de la expresión), la relación entre las densidades y las compresibilidades de dos medios. ^{[ 1 ]} Se utiliza con mayor frecuencia en el contexto de técnicas de imagen ultrasónica biomédica que emplean agentes de contraste acústico y en el campo de la manipulación ultrasónica de partículas (acustoforesis) mucho más pequeñas que la longitud de onda mediante ondas estacionarias ultrasónicas. En este último contexto, el factor de contraste acústico es el número que, según su signo, indica si un tipo determinado de partícula en un medio dado será atraído hacia los nodos o antinodos de presión . ^{[ 2 ]}

En un campo de onda estacionaria ultrasónica , una pequeña partícula esférica (${\displaystyle a\ll \lambda }$, dónde${\displaystyle a}$es el radio de la partícula, y${\displaystyle \lambda }$(donde la longitud de onda) suspendida en un fluido no viscoso se moverá bajo el efecto de una fuerza de radiación acústica . La dirección de su movimiento está determinada por las propiedades físicas de la partícula y del medio circundante, expresadas en forma de un factor de contraste acustoforético.${\displaystyle \phi }$. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Dadas las compresibilidades${\displaystyle \beta _{m}}$y${\displaystyle \beta _{p}}$y densidades${\displaystyle \rho _{m}}$y${\displaystyle \rho _{p}}$del medio y de la partícula, respectivamente, el factor de contraste acústico${\displaystyle \phi }$se puede expresar como: ^{[ 4 ] [ 5 ]}

${\displaystyle \phi ={\frac {5\rho _{p}-2\rho _{m}}{2\rho _{p}+\rho _{m}}}-{\frac {\beta _{p}}{\beta _{m}}}}$

Para un valor positivo de${\displaystyle \phi }$Las partículas serán atraídas hacia los nodos de presión.

Para un valor negativo de${\displaystyle \phi }$Las partículas serán atraídas hacia los antinodos de presión.

• Impedancia acústica
• Pinzas acústicas