Генерација ултразвука

[ГГ] куот;супер [ГГ] куот; карактер ултразвука произилази из чињенице да доња граница његовог фреквентног опсега превазилази људски слух, али ако га анализирате у смислу таласне дужине, таласна дужина ултразвука је заправо краћа. Научници називају растојање између два суседна врха или корита таласа таласном дужином. Таласна дужина механичких таласа које наше људске уши могу чути је 2цм~20м (2цм~20м). Због тога називамо механичке таласе са таласном дужином краћом од 2 цм [ГГ] куот;ултразвуком. [ГГ] куот; Међутим, у практичним применама, механички таласи са таласном дужином испод 3,4 цм (изнад 10000 Хз) могу се сматрати ултразвучним истраживањем. Таласна дужина ултразвука који се обично користи за медицинску дијагнозу је 10 μм ~ 350 μм.

Ултразвук је врста механичког таласа. Мора да се ослања на медијум да се шири и не може постојати у вакууму (као што је простор). Због тога не можемо да користимо ултразвук у вакууму, али и даље можемо да користимо опрему која се односи на електромагнетне таласе (укључујући радио таласе, микроталасне и инфрацрвене зраке). , Видљива светлост, ултраљубичасти зраци, рендгенски зраци, гама зраци, итд.), коришћењем технологије електромагнетних таласа.

У ваздуху, ултразвучни таласи се односе на механичке таласе са таласном дужином мањом од 2 цм (на пример, 1,7 цм, 2 цм таласна дужина одговара 17000 Хз, 1,7 цм таласна дужина одговара 20 000 Хз, у ствари, не постоји фиксни стандард, само вредност која се лако памти), а њена таласна дужина је веома кратка. Ниже од опште доње границе људског слуха (2цм), људи овај нечујни механички талас називају ултразвуком, а таласна дужина инфразвука је генерално дужа од 20 метара (на пример, 17 метара, 20м таласна дужина одговара 17Хз, 17м таласна дужина одговара 20Хз), више од горње границе таласне дужине слуха. У практичним применама, ултразвучни таласи се често поклапају са опсегом краткоталасних звучних таласа, а механички таласи са таласном дужином краћом од 3,4 цм (10000 Хз) могу се сматрати ултразвучним истраживањем.

Његова таласна дужина је много краћа од обичних звучних таласа, тако да се може користити за сечење, заваривање, бушење итд. Због своје кратке таласне дужине, има многе карактеристике: прво, анизотропију ширења узроковану кратком таласном дужином, а такође и због његова кратка таласна дужина и слаба способност дифракције. Иако има добру анизотропију, има велики губитак у ваздуху и не може се пренети. Далеко, слабо продирање, лако се расипа. Ултразвук се обично користи у индустрији и медицини за ултразвучну детекцију. Ултразвук, инфразвук и звучни звук су у суштини исти. Заједничко им је механички талас, који се обично шири у еластичним медијима у облику уздужних таласа. То је облик ширења енергије. Разлика је у ултразвучним таласима. Дуга и кратка, може да путује дуж праве линије на одређеној удаљености са малом дифракцијом и има добру анизотропију. Међутим, у поређењу са звучним и инфразвуком, он има слабу продорну моћ и лако се распршује.

Закони простирања рефлексије, преламања, дифракције и расејања ултразвучних таласа у медијуму се суштински не разликују од закона инфразвука и звучних таласа. Али таласна дужина ултразвука је веома кратка, свега неколико центиметара, чак и неколико хиљадитих делова милиметра. У поређењу са другим таласима, ултразвучни таласи имају многе карактеристике: карактеристике ширења — таласна дужина ултразвучних таласа је веома кратка, а величина обичних препрека је много пута већа од таласне дужине ултразвучних таласа. Због тога ултразвучни таласи имају лошу пенетрацију, слабу способност дифракције и лако се расипају. . Може се ширити праволинијски у хомогеном медију, али је тешко дифрактирати. Што је краћа таласна дужина ултразвучног таласа, то је очигледнија карактеристика. Поред тога, према Рејлијевом закону расејања, интензитет расејаног таласа је обрнуто пропорционалан четвртом степену таласне дужине, а таласна дужина ултразвучног таласа је изузетно кратка. , Дакле, расипање је веома озбиљно и продорна моћ није добра. Кавитација ─ ─ Када се ултразвучни талас шири у медијуму, постоји позитиван и негативан наизменични период. У позитивној фази, ултразвучни талас стишће молекуле медијума да би променио првобитну густину медијума и повећао га; у фази негативног притиска Када су молекули медијума ретки и даље распршени, густина медијума се смањује. Када се на течни медијум примени довољно јак ултразвучни талас, просечна удаљеност између молекула медијума ће премашити критичну молекуларну удаљеност која одржава течни медијум константним. Долази до прелома и формирају се микромехурићи. Ове мале шупљине се брзо шире и затварају, изазивајући насилне сударе између честица течности, што резултира притисцима од хиљада до десетина хиљада атмосфера. Ова насилна интеракција између честица има добар ефекат мешања, тако да две течности које се не мешају (као што су вода и уље) емулгују и убрзавају растварање растворене супстанце. Различити ефекти изазвани дејством ултразвучних таласа у течности називају се ултразвучна кавитација.