فراصوت چیست؟

منظور از واژه فراصوت، امواج صوتی با بسامد بالاتر از حد بالای شنوایی انسان، یعنی بیشتر از 20 kHz، است. معمولاً انسانها صداهایی با بسامد بین 20 Hz تا 20 kHz را می شنوند. اصوات با بسامد بالاتر از 20 kHz (یعنی 20,000 نوسان در ثانیه) توسط گوش انسان احساس نمی شوند.

برخی حیوانات مانند خفاش و دلفین برای زندگی به امواج فراصوت نیاز دارند.

خفاش از دهان خود امواج فراصوت می فرستد و پژواک آن را دریافت می کند. از طریق بازه زمانی بین فرستادن موج و دریافت آن و نیز جهت پژواک دریافت شده، آنها می توانند فاصله خود را تا هدف و نیز موقعیت خود را دریابند. بنابراین آنها می توانند منطقه خود را شناسایی کنند و طعمه خود را تشخیص دهند.

بطور مشابه، دلفین ها از امواج فراصوت برای ارزیابی شرایط محیطی و ارتباط با سایر دلفین ها بهره می گیرند.

ویژگی های مهم فراصوت

فراصوت در محیطهای گوناگونی از قبیل: گازها، مایعات و جامدات منتشر می شود، اما نمی تواند در خلأ منتشر شود. سرعت انتشار صوت در محیطهای مختلف، متفاوت است. سرعت صوت در جامدات بیشتر از مایعات و در مایعات بیشتر از گازهاست. برای مثال، سرعت صوت در هوا در حدود 340 متر بر ثانیه، در آب در حدود 1530 متر بر ثانیه و در آهن تقریباً 5850 متر بر ثانیه است.

یک خصوصیت دیگر موج صوتی این است که احتمال اتلاف انرژی آن در گازها زیاد است، در حالیکه در مایعات و جامدات بهره وری بیشتری دارد.

نوع امواج صوتی به محیط انتشار نیز بستگی دارد. صوت در هوا و مایعات بصورت امواج طولی منتشر می شود (یعنی نوسان موج در همان جهت انتشار است). اما در جامدات، امواج می تواند هم بصورت موج طولی و هم بصورت موج عرضی (که نوسان موج در جهت عمود بر راستای انتشار است) انتقال یابند; مانند امواج سطحی.

امواج فراصوت در راستای کاملاً مستقیم حرکت می کنند. هنگامیکه موج فراصوت به فصل مشترک موادی با سرعت های مختلف صوت (امپدانس های آکوستیکی متفاوت) برخورد می کند، بازتاب می یابد. اگر اختلاف امپدانس آکوستیکی مواد در فصل مشترک زیاد باشد، موجب بازتاب شدید امواج فراصوت می شود و اگر اختلاف امپدانس آکوستیکی مواد در فصل مشترک کم باشد، بازتاب ضعیفی صورت می گیرد و بخشی از موج اجازه عبور پیدا می کند.

مثلاً بدن انسان شامل سلول ها و بافت های متنوع با امپدانس آکوستیکی متفاوت است، بنابراین امواج فراصوت در برخورد با این سلول ها و بافت ها، به صورت های متفاوتی بازتابیده می شوند. استفاده از این تفاوت در سطح انرژی پژواک ها، تصویربرداری از بافت های داخلی بدن را امکانپذیر می سازد.

موج فراصوت هنگام عبور از محیط بتدریج تضعیف می شود. هر چه بسامد بیشتر باشد، ضریب تضعیف بزرگتر است.

منبع:                                             http://www.ndk.com/en/sensor/ultrasonic/basic01.html

This post is also available in: English

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.