ULTRADŻWIĘKI

PAWEŁ SROGA

Ultradźwięki (naddźwięki) są to fale
sprężyste o częstotliwościach znajdujących się
powyżej górnej granicy słuchu człowieka to
znaczy powyżej 20 kHz.

Ultradźwięki to fale akustyczne o
częstotliwości wyższej niż 16 kHz (to znaczy
przekraczającej górny próg słyszalności dla
człowieka) i niższej od 100 MHz
(hiperdźwięk).

Niektóre zwierzęta mogą emitować i słyszeć
ultradźwięki, np. pies, szczur, delfin, wieloryb
czy nietoperz.

PIES

SZCZUR

DELFIN

WIELORYB

NIETOPERZ

Zastosowania

ultradźwięków

Ultradźwięki dzięki małej długości fali
pozwalają na uzyskanie dokładnych
obrazów przedmiotów. Urządzenie, które
umożliwia obserwację głębin morskich to sonar.
Jego zastosowanie to lokalizacja wszystkich
obiektów zanurzonych w wodzie. Sonary
wykorzystywano w okrętach podwodnych.

SONARY

ŁODZIE PODWODNE

Ultradźwięki znajdują także zastosowanie
w medycynie. Za pomocą urządzenia
generującego i rejestrującego fale
ultradźwiękowe (ultrasonograf) można uzyskać
obraz narządów wewnętrznych.

Ultradźwięki pozwalają też na pomiar
odległości przy pomocy dalmierza
ultradźwiękowego, w zakresie od 1 do 10 m.

Dalmierze precyzyjne

Zastosowanie terapeutyczne:

1.Ogniskując np. wiązkę

ultradźwięków na kamieniach
nerkowych można spowodować ich
kruszenie.

2. W okulistyce do operacji zaćmy. Fale

ultradzwiękowe rozbijają zmętniałe
jądro soczewki i zostają zasysane-
usuwane z oka. Zabieg jest szybki,
bezbolesny.

Wytwarzanie Ultradżwieków:

1. Metody mechaniczne:

Tradycyjne mechaniczne układy drgające,
jak płytki, struny oraz wszelkiego rodzaju
gwizdki i syreny (wykorzystujące przepływ
płynu lub gazu) były używane jako pierwsze
generatory (urządzenia lub maszyny do
wytwarzania określonego czynnika
energetycznego)fal ultradźwiękowych.

2. Metody
termiczne:
Klasycznymi źródłami termicznymi
ultradźwięków są wyładowania elektryczne w
płynach. Stosując periodyczne lub impulsowe
nagrzewania przewodników, a także
wyładowania iskrowe można uzyskiwać w
cieczach stosunkowo duże natężenia
dźwięków i ultradźwięków. Wydajność takich
źródeł nie jest duża (około 1%),

3.Magnetostrykcja:

Jest to zmiana długości rdzenia magnesu
pod wpływem zmiennego prądu
przepuszczanego przez solenoid (walcowa
cewka powietrzna [bez rdzenia] w postaci
przewodu elektrycznego) nawinięty na ten
rdzeń.

4.Odwrócenie efektu piezoelektrycznego:

Efekt ten zachodzi w różnych minerałach, np.
kryształach kwarcu lub turmalinu. Polega na
doprowadzeniu do przeciwległych płaszczyzn
kryształu kwarcu lub innego minerału szybko
zmiennego napięcia elektrycznego. Prowadzi
to do rozszerzenia lub skurczenia grubości
płytki i do powstania drgań o odpowiedniej
częstotliwości. Sposób ten jest
wykorzystywany w generatorach mających
zastosowanie w lecznictwie.

5. Metody optyczne:

W zależności od własności światła
laserowego i sposobu jego oddziaływania z
materialnym ośrodkiem można w nim
wytworzyć fale sprężyste w szerokim
zakresie częstotliwości ultradźwiękowych aż
do zakresu hiperdźwiękowego.