Властивості ультразвуку
Звуки з високою частотою, понад 20000 Гц – це ультразвук. Вони дуже слабко розсіюються, йдуть як би "променем" і тому дуже зручні для локації. З цієї причини не тільки печери Латинської Америки — від Панами до Перу і Суринаму. Живучи в непроглядній темряві, жирні козоїди, проте, пристосувалися віртуозно літати печерами. Вони видають тихі клацаючі звуки, що сприймаються і людським вухом (їх частота приблизно 7000 Герц). Кожне клацання триває одну-дві мілісекунди. Звук клацання відбивається від стін підземелля, різних виступів та перешкод і сприймається чуйним слухом птаха.
Ультразвук зараз широко використовується в техніці та побуті. Хто не знає ультразвукові пральні машинки - "таблетки" або "кульки" - вони дбайливо перуть тканини, витрачаючи вкрай мало енергії. Здатність ультразвуку розривати оболонки клітин знайшла застосування в біологічних дослідженнях, наприклад, при необхідності відокремити клітину від ферментів. Ультразвук використовується також для руйнування таких внутрішньоклітинних структур, як мітохондрії та хлоропласти з метою вивчення взаємозв'язку між їхньою структурою та функціями.
У медицині ультразвук успішно "просвічує" і тіло людини, причому це "просвічування" не є небезпечним, як, наприклад, рентген. Цікаво, що ультразвук може "просвітити" і величезні товщі металу - 1 м і більше, що зовсім недоступно для рентгена. Ультразвук вільно поширюється в металах і, відбиваючись неоднорідностями (пустотами, раковинами, тріщинами), показує це. На цьому принципі влаштовані прилади – дефектоскопи, де сигнали ультразвуку від випромінювача, проходячи через метал, уловлюються щупом і передаються приймачеві. Останнім часом набув розвитку напрямок ультразвукової мікроскопії, що дозволяє досліджувати підповерхневий шар матеріалу з гарною роздільною здатністю.
Ультразвук згубно діє на бактерії і навіть на холоднокровних тварин – дрібні риби та жаби гинуть при опроміненні ультразвуком за 1 – 2 хвилини. Але для людини він безпечний, інакше б "не просвічували" ним вагітних жінок. Нині ультразвук ділять на три діапазони: низькі частоти – до 105 Гц; середні – до 105 – 107 Гц та високі – до 109 Гц. Пружні хвилі із частотами 109 – 1013 Гц називають уже гіперзвуком. А частіше їх просто не буває, тому що ці хвилі по довжині відповідають вже міжатомній відстані в твердих тілах.
За швидкістю поширення звуку судять про його фізичні характеристики. Вимірювання швидкості на ультразвукових частотах дозволяє з вельми малими похибками визначати, наприклад, адіабатичні характеристики швидкоплинних процесів, значення питомої теплоємності газів, пружні постійні твердого тіла.
Випромінювачів ультразвуку можна поділити на дві великі групи. До першої належать випромінювачі-генератори; коливання у них збуджуються через наявність перешкод шляху постійного потоку — струменя газу чи рідини. Друга група випромінювачів – електроакустичні перетворювачі; вони перетворять вже задані коливання електричної напруги або струму на механічне коливання твердого тіла, яке і випромінює в довкілля акустичні хвилі.
