초음파
소리는 인간의 삶과 밀접한 자연현상이다. 소리의 주파수가 너무 높아서 인간이 들을 수 있는 주파수 한계를 초과하는 경우(많은 조사에 따르면 20000Hz의 정수를 취함),
사람들은 소리의 존재를 인지하지 못하기 때문에 이러한 고주파 소리를 ‘울트라’ 사운드라고 부릅니다.
초음파의 특성
- 빔 특성
초음파는 파장이 짧아 광선처럼 반사, 굴절, 집속될 수 있습니다. 기하학적 광학의 법칙을 준수하십시오. 즉, 초음파가 물질의 표면에서 반사될 때 입사각은 반사각과 같습니다. 광선이 물질을 통과하여 밀도가 다른 다른 물질에 들어가면 굴절이 발생합니다. 즉, 광선의 전송 방향이 변경되어야 합니다. 물질의 밀도 차이가 클수록 굴절도 커집니다. - 흡수성질
음파가 다양한 물질에서 전파되면 물질이 에너지를 흡수해야 하기 때문에 전파 거리가 길어질수록 강도가 점차 감소합니다.
동일한 물질이라도 음파의 주파수가 높을수록 흡수력이 강해집니다.
특정 주파수의 음파는 기체 중에서 전파될 때 흡수율이 가장 나쁘고, 액체 중에서 전파될 때 흡수량이 상대적으로 약하며, 고체 중에서 전파될 때 흡수량이 가장 작습니다. - 초음파 에너지 전달 특성
초음파는 다양한 산업분야에서 널리 사용되고 있는데, 중요한 점은 음파보다 훨씬 강한 위력을 갖는다는 것입니다. 왜 강한 힘이 있는 걸까요? 음파가 특정 물질에 도달하면 음파의 작용으로 인해 물질의 분자가 진동하기 때문입니다. 진동의 주파수는 음파의 주파수와 같습니다. 분자 진동의 주파수는 분자 진동의 속도를 결정합니다. 주파수가 높을수록 속도가 빨라집니다. 진동으로 인해 물질 분자가 얻는 에너지는 분자의 품질과 관련될 뿐만 아니라 분자의 진동 속도의 제곱에 의해 결정됩니다. 따라서 음파의 주파수가 높을수록, 즉 물질 분자는 더 높은 에너지를 얻을 수 있습니다. 이는 음파보다 훨씬 높을 수 있으므로 물질 분자가 많은 에너지를 얻을 수 있습니다. 즉, 초음파 자체만으로도 충분한 전력을 재료에 공급할 수 있다는 것이다.
