УЗД
Походження, властивості та використання ультразвуку
Згідно із загальним звичаєм, звуком називають лише таку хвилю матеріального середовища, в чому ми можемо переконатися, почувши, так що хвиля в діапазоні частот 16 - 20 000 Гц, ці межі певною мірою індивідуальні. З огляду на цю обставину (і за аналогією, яку в оптиці називають хвилями), хвилі будь-якого матеріального середовища мають частоту менше 16 Гц. Його називають інфразвуком і хвилями з частотою більше приблизно 20000 Гц. УЗД. Практично цікавим явищем є переважно ультразвукові (надзвукові) хвилі.
УЗД
Ультразвук відрізняється від звичайного звуку лише високою частотою. Його порівняно висока цінність є причиною того, що спеціальні прилади та обладнання зазвичай використовуються як джерела ультразвуку. З чисто механічних джерел ультразвуку це в основному: спеціально сконструйований металевий закритий свисток дуже малих розмірів, т.зв. Свисток Гальтона та схожий на принципі акустичний генератор Хартмана, в якому потік повітря, що виходить із конічної трубки, потрапляє на циліндричний резонатор. Використовуючи генератор Хартмана, можна отримати ультразвук з частотою 130 кГц. А при використанні водню до 500 кГц. В ультразвукових експериментах та його практичному використанні джерелами ультразвуку найчастіше є п’єзоелектричні або магнітострикційні ультразвукові генератори, які набагато керованіші, ніж механічні генератори.
Оскільки ультразвукові хвилі дуже короткі, ультразвук поширюється по навколишньому середовищу майже по прямій лінії, і при відбиванні від перешкод застосовується закон відбиття. Іншою важливою його особливістю є те, що, на відміну від звичайних звукових хвиль, ультразвук значно поглинається у повітрі та інших газах, тим більше довжина його хвилі менше. Навпаки, у рідинах, наприклад воді, ультразвукові хвилі можуть поширюватися на дуже великі відстані. Ця властивість ультразвуку добре виражається глибинами х шарів повітря і води, необхідних для зменшення інтенсивності ультразвуку вдвічі, наведеної в таблиці.
Середовище V = 101005001000 Гц
AirX = 220 мм220 см4,8 см2,2 см
ВодаX = 400 км 4 км100 м 40 м
Шари, які зменшують інтенсивність ультразвуку вдвічі.
ДЕФЕКТОСКОПІЯ
Ультразвук застосовується в практичному житті за його важливі властивості різними способами. Низька водопроникність дозволяє вимірювати, наприклад, глибину морів, т. Зв ультразвуковий метод.
Джерело ультразвуку, встановлене на кораблі під поверхнею води, випромінює дуже короткі ультразвукові імпульси, які повертаються після відбиття від морського дна і діють на приймач ультразвуку. Якщо час між передачею і захопленням відлуння ультразвукового сигналу і швидкістю звуку у воді становить дельта v, то глибина моря визначається за формулою
Ультразвукове відбиття на межі двох матеріальних середовищ також використовується для пошуку дефектів у металевих виробах (так зване ультразвукове виявлення дефектів)
Швидкі зміни тиску в рідинах, через які поширюється ультразвук, змушують коливатися частинки, що плавають у них. Ультразвук може бути підтриманий таким чином шляхом гомогенізації гетерогенних систем, тобто Утворюють дуже дрібнодисперсні системи, такі як суспензії, емульсії, піни, колоїдні розчини. Ультразвук також діє на більші молекули та сприяє їх хімічній реакції. Використанням цього ефекту займається область хімії, яка називається фонохімією.