مادون صوت, امواج صوتی و اولتراسونیک

امواج مادون صوت, امواج صوتی و امواج اولتراسونیک همگی امواج مکانیکی هستند که در محیط های الاستیک منتشر می شوند. شکل موج یکسان در همان محیط با سرعت یکسان منتشر می شود. تفاوت آنها عمدتاً در فرکانس نهفته است.

صداهای مختلفی که مردم هر روز می شنوند به دلیل ارتعاش منابع صوتی مختلف است که از طریق رسانه های الاستیک مانند هوا به پرده گوش منتقل می شود., باعث ارتعاش پرده گوش می شود, بر عصب شنوایی تاثیر می گذارد و باعث ایجاد شنوایی می شود. با این حال, هیچ ارتعاش مکانیکی با هر فرکانسی نمی تواند باعث شنوایی شود. فقط ارتعاشات با فرکانس در محدوده معینی می توانند باعث شنوایی شوند. امواج مکانیکی که می توانند باعث شنوایی شوند، امواج صوتی نامیده می شوند, با فرکانس های بین 20 و 20,000 هرتز. امواج مکانیکی با فرکانس کمتر از 20 هرتز را امواج فروصوت می نامند, و امواج مکانیکی با فرکانس بالاتر از 20,000 هرتز را امواج اولتراسونیک می نامند. امواج مادون صوت و امواج اولتراسونیک توسط انسان قابل شنیدن نیست.

برای تشخیص اولتراسونیک عیوب ماکرو, فرکانس رایج 0.5 ~ 25 مگاهرتز است, و برای تشخیص مواد فلزی مانند فولاد, فرکانس رایج 0.5 تا 10 مگاهرتز است. فرکانس امواج اولتراسونیک بسیار زیاد است, که مشخص می کند که امواج اولتراسونیک دارای برخی ویژگی های مهم است, آنها را به طور گسترده در آزمایش های غیر مخرب مورد استفاده قرار می دهد.

1. امواج اولتراسونیک جهت گیری خوبی دارند

اولتراسوند یک موج مکانیکی با فرکانس بالا و طول موج کوتاه است. طول موج مورد استفاده در تست اولتراسونیک در حد میلی متر است. امواج اولتراسونیک مانند امواج نور دارای جهت گیری خوبی هستند و می توانند در یک جهت ساطع شوند. درست مثل یک پرتو نور از یک چراغ قوه, می تواند اقلام مورد نیاز را در تاریکی پیدا کند و در مواد بازرسی شده نقص پیدا کند.

ویژگی ها و موارد استفاده

1. تشخیص و نظارت: Infrasound در نظارت بر رویدادهای طبیعی مفید است. برای مثال, می تواند فوران های آتشفشانی را تشخیص دهد و پیشرفت آنها را ردیابی کند, ارائه هشدارهای اولیه. به همین ترتیب, از آن در زلزله شناسی برای مطالعه زمین لرزه استفاده می شود.

2. ارتباطات حیوانات: برخی از حیوانات, مانند فیل و نهنگ, از مادون صوت برای ارتباط در فواصل طولانی استفاده کنید. این صداهای فرکانس پایین فراتر از صداهای با فرکانس بالاتر حرکت می کنند, امکان برقراری ارتباط در پهنه های وسیع.

3. تحقیق و صنعت: Infrasound در تحقیقات جوی برای مطالعه پدیده‌هایی مانند رعد و برق و نظارت بر آزمایش‌های هسته‌ای برای پایبندی به معاهده استفاده می‌شود..

2. انرژی اولتراسونیک بالا

فرکانس تشخیص اولتراسونیک بسیار بیشتر از امواج صوتی است, و انرژی (شدت صدا) متناسب با مجذور فرکانس است. از این رو, انرژی امواج اولتراسونیک بسیار بیشتر از انرژی امواج صوتی است. مثلا, انرژی یک موج اولتراسونیک 1 مگاهرتز معادل است 1 میلیون برابر موج صوتی 1 کیلوهرتز.