Ultrazvok , vibracije frekvenc, večje od zgornje meje slišnega območja za ljudi - to je večje od približno 20 kilohercev. Izraz zvočno se uporablja za ultrazvočne valove zelo visokih amplitud. Hipersound, včasih imenovan praetersound ali microsound, je zvok valovi frekvenc, večjih od 1013.herc. Pri tako visokih frekvencah je zvočni val zelo težko širiti učinkovito; dejansko nad frekvenco približno 1,25 × 1013.hercev je nemogoče, da bi se vzdolžni valovi sploh širili, tudi v tekočini ali trdni snovi, ker molekule materiala, v katerem valovi potujejo, ne morejo dovolj hitro prenašati vibracij.
Veliko živali imajo sposobnost slišati zvoke v človeškem ultrazvočnem frekvenčnem območju. Domnevna občutljivost ščurke in glodalci na frekvencah v regiji 40 kilohercev so privedli do izdelave zatiralcev škodljivcev, ki oddajajo glasne zvoke v tem frekvenčnem območju, da bi odganjali škodljivce, vendar se zdi, da ne delujejo tako, kot je oglaševano.
Nekateri razponi sluha pri sesalcih in žuželkah se primerjajo s tistimi pri ljudeh v tabeli.
žival | frekvenca (herc) | |
---|---|---|
nizko | visoko | |
ljudje | dvajset | 20.000 |
mačke | 100 | 32.000 |
psi | 40 | 46.000 |
konji | 31. | 40.000 |
sloni | 16. | 12.000 |
govedo | 16. | 40.000 |
netopirji | 1.000 | 150.000 |
kobilice in kobilice | 100 | 50.000 |
glodalci | 1.000 | 100.000 |
kiti in delfini | 70 | 150.000 |
tjulnji in morski levi | 200 | 55.000 |
Ultrazvočni pretvornik je naprava za pretvorbo neke druge vrste energije v ultrazvočne vibracije. Obstaja več osnovnih tipov, razvrščenih po viru energije in po mediju, v katerem nastajajo valovi. Mehanske naprave vključujejo pretvornike na plin ali pnevmatiko, kot so piščalke, in pretvornike na tekočinski pogon, kot so hidrodinamični oscilatorji in vibrirajoča rezila. Te naprave, omejene na nizke ultrazvočne frekvence, imajo številne industrijske namene, vključno s sušenjem, ultrazvočnim čiščenjem in vbrizgom kurilnega olja v gorilnike. Elektromehanski pretvorniki so veliko bolj vsestranski in vključujejo piezoelektrične in magnetostriktivne naprave. Magnetostriktivni pretvornik uporablja vrsto magnetnega materiala, v katerem je uporabljeno nihanje magnetno polje stisne atome materiala skupaj, kar ustvari periodično spremembo dolžine materiala in tako povzroči visokofrekvenčne mehanske vibracije. Magnetostriktivni pretvorniki se uporabljajo predvsem v nižjih frekvenčnih območjih in so pogosti pri ultrazvočnih čistilih in ultrazvočni obdelavi.
kaj je polkovnik v vojski
Daleč najbolj priljubljen in vsestranski tip ultrazvočnega pretvornika je piezoelektrični kristal , ki pretvori nihajoče električno polje, ki deluje na kristal, v mehanske vibracije. Piezoelektrični kristali vključujejo kremen, rochellovo sol in nekatere vrste keramike. Piezoelektrični pretvorniki se zlahka uporabljajo v celotnem frekvenčnem območju in na vseh izhodnih nivojih. Za posebne namene lahko izberemo posebne oblike. Na primer, oblika diska zagotavlja ravninski ultrazvočni val, medtem ko ukrivljanje sevalne površine v rahlo konkavni obliki ali posodi ustvarja ultrazvočni val, ki se bo usmeril na določeno točko.
Piezoelektrični in magnetostriktivni pretvorniki se uporabljajo tudi kot ultrazvočni sprejemniki, ki zajemajo ultrazvočne vibracije in jih pretvarjajo v električno nihanje.
Eno izmed pomembnih področij znanstvenih študij, na katero je ultrazvok močno vplival, je kavitacija. Ko voda zavre, se na dnu posode tvorijo mehurčki, ki se dvignejo v vodi in nato sesujejo, kar povzroči zvok vrele vode. Proces vrenja in posledični zvoki so ljudi zanimali že od njihovega prvega opazovanja in so bili predmet obsežnih raziskav in izračunov britanskih fizikov Osborne Reynoldsa in Lord Rayleigh , ki je izraz uporabil kavitacija do procesa nastajanja mehurčkov. Ker je ultrazvočni val mogoče skrbno uporabljati za nadzor kavitacije, je bil ultrazvok koristno orodje pri preiskovanju procesa. Študija kavitacije je dala tudi pomembne informacije o medmolekularnih silah.
Razumevanje pojma sonoluminiscenca, ki je pojav spreminjanja zvoka v svetlobo. Naučite se, kako lahko sesanje mehurčkov z zvokom ustvari sonoluminiscenco. MinutePhysics (založniški partner Britannice) Oglejte si vse videoposnetke za ta članek
kako široko je rdeče morje
Izvajajo se raziskave vidikov kavitacijskega procesa in njegovih aplikacij. Sodoben predmet raziskav vključuje oddajanje svetlobe, ko se votlina, ki jo ustvari visokointenzivni ultrazvočni val, sesuje. Ta učinek, imenovan sonoluminescenca, lahko povzroči trenutne temperature, vročejše od površine Sonca.
Hitrost razmnoževanje ultrazvočnega vala je močno odvisna od viskoznost medija. Ta lastnost je lahko koristno orodje pri raziskovanju viskoznosti materialov. Ker se različni deli žive celice razlikujejo po različnih viskoznostih, lahko akustična mikroskopija izkoristi to lastnost celic, da vidijo v žive celice, o čemer bomo razpravljali spodaj v Medicinske aplikacije .
Copyright © Vse Pravice Pridržane | asayamind.com