Ultrazvuk

Uvod

Zvuk je mehanički longitudinalni talas koji se prostire kroz materijalnu sredinu u sva tri agregatna stanja, pri čemu se vrši zgušnjavanje i razjedinjavanje sredine. Zvuk ne može da se prostire kroz bezvazdušni prostor. Kada djeluje na ljudsko uho u rasponu frekvencija 16 – 20 000 Hz, u svijesti se izaziva osjećaj sluha.
Prema frekvenciji, zvuk se dijeli na:

1.    Infrazvuk – frekvencija niža od 16 Hz;
2.    Zvuk koji čovek registruje – frekvencija od 16 Hz do 20 kHz;
3.    Ultrazvuk – frekvencija preko 20 kHz.

Mehanički talasi čija je frekvencija viša od 20 kHz (iznad oblasti čujnosti čovječijeg sluha) nazivaju se ultrazvuk. Zbog velike frekvencije imaju veliku energiju. Ultrazvučni talasi sastoje se od naizmjenično sabijenih i rastegnutih zona elastične sredine kroz koju se prostiru. Brzina prostiranja ultrazvučnih talasa zavisi od svojstava elastične sredine po istim zakonima kao i za zvučne talase.

Prostiranje ultrazvuka

Ultrazvuk se  od normalnog zvuka izdvaja  po tome što ga ne možemo čuti i što ima mnogo veću frekvenciju i prodornu moć, kao i po tome što se slabije prostire kroz gasovite sredine. Sve što važi za zvuk važi isto i za ultrazvuk. Limit od 20 kHz je grubo uzet, jer gornja granica čujnosti varira od osobe do osobe .

Prostiranje ultrazvučnih talasa kroz realne nehomogene elastične sredine praćeno je talasnim pojavama djelimičnog odbijanja (refleksije), prelamanja (refrakcije), Doplerovog efekta i apsorpcije.

U viskoznim sredinama, sa povećanjem rastojanja od izvora zvuka, amplituda talasa, a time i intezitet zvuka će opadati.

U homogenoj sredini intezitet opada po eksponencijalnom zakonu i važi: