ULTRAHANG
Az ultrahang eredete, tulajdonságai és felhasználása
Az általános szokás szerint a hangot csak az anyagi környezet olyan hullámának nevezik, amelyet hallással meggyőzhetünk, így a hullám a 16 - 20 000 Hz frekvenciatartományban, ezek a határok bizonyos mértékben egyediek. Tekintettel erre a körülményre (és analóg módon hullámoknak nevezik őket az optikában), bármely anyagi közeg hullámainak frekvenciája kisebb, mint 16 Hz. Körülbelül 20 000 Hz-nél nagyobb frekvenciájú infrahangnak és hullámnak hívják. ultrahang. Gyakorlatilag érdekes jelenség elsősorban az ultrahangos (szuperszonikus) hullámok.
Ultrahang
Az ultrahang csak a magas frekvenciájában különbözik a hétköznapi hangtól. Viszonylag magas értéke az oka annak, hogy általában speciális eszközöket és berendezéseket használnak ultrahangforrásként. A tisztán mechanikus ultrahangforrások közül ezek főként: speciálisan gyártott, nagyon kis méretű fém zárt síp, az ún. Galton sípja és egy hasonló alapelvű Hartman akusztikus generátor, amelyben a kúpos csőből kiszabaduló légáram egy henger alakú rezonátorba ütközik. A Hartman generátor segítségével lehetséges ultrahangot kapni 130 kHz frekvenciával. És ha hidrogént használnak 500 kHz-ig. Az ultrahangos kísérletek és gyakorlati felhasználása során az ultrahangforrások leggyakrabban piezoelektromos vagy magnetosztriktív ultrahangos generátorok, amelyek sokkal jobban irányíthatók, mint a mechanikus generátorok.
Mivel az ultrahangos hullámok nagyon rövidek, az ultrahang szinte egyenes vonalban terjed a környezetben, és az akadályoktól való visszaverődés esetén a visszaverődés törvénye érvényes. Másik fontos jellemzője, hogy a közönséges hanghullámokkal ellentétben az ultrahang jelentős mértékben elnyelődik a levegőben és más gázokban, annál kisebb a hullámhossza. Ezzel szemben folyadékokban, például vízben, az ultrahangos hullámok nagyon nagy távolságokra terjedhetnek. Az ultrahang ezen tulajdonságát jól kifejezi a táblázatban megadott levegő- és vízréteg x mélysége, amely az ultrahang intenzitásának felezéséhez szükséges.
Környezet V = 101005001000 Hz
AirX = 220 mm220 cm 4,8 cm2,2 cm
VízX = 400 km 4 km100 m 40 m
Rétegek, amelyek felére csökkentik az ultrahang intenzitását.
DEFEKTOSKÓPIA
Az ultrahangot a gyakorlati életben különféle módon használják fontos tulajdonságai miatt. Alacsony vízáteresztő képessége lehetővé teszi például a tengerek mélységének, ún ultrahang módszer.
A hajóra a víz felszíne alá szerelt ultrahangforrás nagyon rövid ultrahang-impulzusokat bocsát ki, amelyek a tengerfenékről való visszaverődés után visszatérnek, és az ultrahang-vevőre hatnak. Ha eltelt az idő az ultrahangos jel visszhangjának közvetítése és befogása között, és a hang sebessége a vízben delta v, akkor a tenger mélységét a képlet határozza meg
Az ultrahang-visszaverődést két anyagi környezet határán is felhasználják a fémtermékek hibáinak felkutatására (úgynevezett ultrahangos hibadetektálás)
Azok a folyadékok gyors nyomásváltozásai, amelyeken keresztül az ultrahang terjed, a bennük úszó részecskék rezgést okoznak. Az ultrahang ilyen módon támogatható heterogén rendszerek homogenizálásával, azaz Alakítson ki nagyon finom diszpergált rendszereket, például szuszpenziókat, emulziókat, habokat, kolloid oldatokat. Az ultrahang nagyobb molekulákra is hat, és elősegíti azok kémiai reakcióit. Ennek a hatásnak a felhasználásával a kémia területe foglalkozik, amelyet fonokémiának hívnak.