อัลตราซาวนด์
เสียงเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับชีวิตมนุษย์ เมื่อความถี่ของเสียงสูงเกินกว่าขีดจำกัดความถี่ของการได้ยินของมนุษย์ (จากการสืบสวนจำนวนมาก ให้นำจำนวนเต็ม 20,000 Hz)
ผู้คนไม่สามารถรับรู้ถึงการมีอยู่ของเสียง ดังนั้นเสียงความถี่สูงนี้จึงเรียกว่าเสียง “อัลตร้า”
ลักษณะของอัลตราซาวนด์
- ลักษณะลำแสง
เนื่องจากคลื่นอัลตราโซนิกมีความยาวคลื่นสั้น รังสีอัลตราโซนิกจึงสามารถสะท้อน หักเห และโฟกัสได้เหมือนรังสีแสง ปฏิบัติตามกฎของทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิต นั่นคือเมื่อรังสีอัลตราโซนิกสะท้อนจากพื้นผิวของวัสดุ มุมตกกระทบจะเท่ากับมุมสะท้อน เมื่อรังสีผ่านวัสดุและเข้าสู่วัสดุอื่นที่มีความหนาแน่นต่างกัน การหักเหจะเกิดขึ้น กล่าวคือ ทิศทางการส่งผ่านจะต้องเปลี่ยน ยิ่งความหนาแน่นของสสารแตกต่างกันมากเท่าใด การหักเหของแสงก็จะยิ่งมากขึ้น - คุณสมบัติการดูดซึม
เมื่อคลื่นเสียงแพร่กระจายในสสารต่างๆ ความเข้มของเสียงจะค่อยๆ ลดลงตามระยะการแพร่กระจายที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากสสารนั้นจะต้องดูดซับพลังงาน
สำหรับสารชนิดเดียวกัน ยิ่งความถี่ของคลื่นเสียงสูง การดูดซับก็จะยิ่งแข็งแกร่ง
สำหรับคลื่นเสียงที่มีความถี่ที่แน่นอน การดูดกลืนแสงจะแย่ที่สุดเมื่อแพร่กระจายในก๊าซ การดูดซับจะค่อนข้างอ่อนเมื่อแพร่กระจายในของเหลว และการดูดกลืนจะน้อยที่สุดเมื่อแพร่กระจายในของแข็ง - ลักษณะการถ่ายโอนพลังงานอัลตราโซนิก
อัลตราซาวนด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคอุตสาหกรรมต่างๆ ประเด็นหลักคือมีพลังที่แรงกว่าคลื่นเสียงมาก เหตุใดจึงมีพลังอันแข็งแกร่ง? เพราะเมื่อคลื่นเสียงไปถึงวัสดุบางชนิด โมเลกุลในวัสดุจะสั่นสะเทือนเนื่องจากการกระทำของคลื่นเสียง ความถี่ของการสั่นสะเทือนจะเหมือนกับความถี่ของคลื่นเสียง ความถี่ของการสั่นสะเทือนของโมเลกุลจะกำหนดความเร็วของการสั่นสะเทือนของโมเลกุล ยิ่งความถี่สูง ความเร็วก็จะยิ่งมากขึ้น พลังงานที่ได้รับจากโมเลกุลของวัสดุเนื่องจากการสั่นสะเทือนไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับคุณภาพของโมเลกุลเท่านั้น แต่ยังถูกกำหนดโดยกำลังสองของความเร็วการสั่นสะเทือนของโมเลกุลอีกด้วย ดังนั้นหากความถี่ของคลื่นเสียงสูงขึ้น กล่าวคือ โมเลกุลของวัสดุสามารถรับพลังงานได้มากขึ้น อาจสูงกว่าคลื่นเสียงมาก จึงทำให้โมเลกุลของวัสดุได้รับพลังงานได้มาก กล่าวอีกนัยหนึ่ง คลื่นอัลตราโซนิกสามารถจ่ายวัสดุที่มีพลังงานเพียงพอ
