Определение ультразвука и его особенностей
Путеводитель infrazvuk.info => Физика звуковых явлений => Ультразвук => Общие данные по ультразвуку => Физика звуковых явлений => Ультразвук => Текущая статья "Определение ультразвука и его особенностей"Ультразвук – это колебания звуковой волны высокой частоты. Физика же ультразвука весьма проста, в её рассмотрение входит частота ультразвука, его длина волны и воздействие на тела разной плотности. Этот тип звуковых колебаний не слышим для человеческого уха, так как человеческое ухо способно слышать звуки частотой до 20 кГц. Соответственно частота ультразвука лежит выше 20 кГц, но сам диапазон ультразвука шире, чем весь спектр слышимых для человека частот. Он начинается от 20 кГц и заканчивается частотой около одного миллиарда Гц.
Вся частота ультразвука не однообразна, она разбита на так называемые области. Так ультразвук низких частот начинается с 15 кГц и доходит до 100 кГц. До этого я говорил, что ультразвук начинается с 20 кГц, это так, просто у каждого человека разная пороговая чувствительность и переход от слышимого диапазона к ультразвуку лежит в 5КГц. За областью низких частот лежит область средних частот, которая начинается с 100 КГц и доходит до 10 МГц. Соответственно за областью низких и средних частот ультразвука следом идёт ультразвуковой диапазон высоких частот, начинающийся с 10 МГц и заканчивающийся 1 ГГц. За границей в 1 ГГц лежит зона звуковых частот, называемая гиперзвуком.
Длина ультразвуковой волны весьма коротка. И чем большей частоты рассматриваются ультразвук, тем меньше длина волны для этого ультразвука. В виду своей малой длины волны ультразвук обладает некоторыми особенностями, такими как невозможность, огибать препятствия на своём пути, а точнее понижается способность к дифракции. Такое свойство говорит о том, что от ультразвуковых волн можно защититься с помощью экранов и это легче сделать, если у них малая длина волны. Ультразвуки низких частот хорошо распространяются в газообразных средах, в то время как ультразвуки с минимальной длиной волны – высокочастотные ультразвуки практически не распространяются в воздухе. При столь короткой длине волны они фокусируются и направляются линейным пучком. Основным же моментом, который нужно учитывать при использовании ультразвука, это то, что при увеличении частоты колебаний умельчается длина волны, а значит, уменьшается и проникающая способность такой волны ровно, как и увеличивается степень затухания. А всё вместе это означает, что такие волны не могут быть распространены на большие расстояния.
В заключение могу сказать, что ультразвук благодаря своим качествам может широко применяться как в медицине, так и в технике. В частности благодаря малой проникающей способности его применяют в аппаратах УЗИ для осмотра полости организма пациента без операбельного вмешательства. Среди основных свойств ультразвука является большой коэффициент поглощения этих волн газами, и ускорение в них диффузии. Так же такого рода звуковые волны увеличивают скорость протекания химических реакций из-за чего и применяются в медицине и технике.