A hallhatatlan sikoly
Zsigó Zsolt
2013/05/04 08:00
1364 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.
Mi jut eszedbe, ha azt hallod: ultrahang? Természetesen az orvosi ultrahang, hiszen ezt már - sajnos - tapasztalhattad! Ja, és még a denevér is, mely némi borzadállyal és félelemmel is párosul. Pedig a hallhatatlan sikolyt az iparban is sok helyen alkalmazzák.

Mit is hallunk?

A hang longitudinális nyomáshullám. Levegőben 330 m/s, vízben, szilárd anyagokban 1500 m/s körüli sebességgel terjed. A hangot főként a fülünkkel halljuk, de a bőrünk, koponyacsontjaink is részt vesznek az érzékelésben. Fiatal korunkban hallunk a legjobban. 20 Hz a legmélyebb, 20 000 Hz a legmagasabb hang, amit még hallani képesek vagyunk. Egyébként természetesen ebben is a nők a jobbak, jobban hallanak, és kevésbé romlik a hallásuk az öregedéssel.

Mit nem hallunk?

A 20 Hz-nél alacsonyabb frekvenciájú rezgéseket infrahangnak, a hallhatónál magasabb frekvenciájú hangokat ultrahangnak nevezzük. Ezekre fülünk már nem érzékeny. Bár az ultrahangot nem halljuk, de érzékelni tudjuk. Ha ultrahangforrás van a környezetünkben, nem tudjuk mi a baj, csak idegesek vagyunk tőle, van akinek a feje fáj ilyenkor, vagy a közérzete rossz.

Ultrahang keltése

Ultrahangot jellemzően a piezoelektromosság és a magnetostrikció jelenségét felhasználva állíthatunk elő.

Nagyfrekvenciás váltakozóárammal idézünk elő rezgéseket, és azt használjuk fel különböző célokra.

Az ultrahang mint szerszám

Az ultrahang igen használhatónak bizonyult az orvosi, a műszaki gyakorlatban, a kémiában. Passzív felhasználásnak nevezzük azt, amikor a hang energiája kicsi, nem okoz változásokat a vizsgált anyagokban. Amikor az ultrahang egyik közegből a másikba lép, energiája lecsökken, megtörik, esetleg visszaverődik, úgy viselkedik, mint a többi hullám. Szilárd testekben megbúvó üregeket deríthetünk így fel, távolságokat mérhetünk a tenger alatt, a méhben elhelyezkedő magzatról, a vesében vagy az epében keletkezett kőről készíthetünk képet.

Aktív felhasználás esetén nagyobb intenzitású, erősebb rezgéseket használunk arra, hogy kémiai reakciók létrejöttét segítsük, életfolyamatokat serkentsünk, baktériumokat ölve fertőtlenítsünk.

Fúzió a pohárban?

Napjaink kutatásának élvonalában áll a szabályozott termonukleáris fúzió lehetőségének keresése. A tavalyi év szenzációja volt a napisajtóban a szonolumineszcencián (hangfluoresz-kálás) alapuló fúzió bejelentése. (Sajnos a hírt nem erősítették meg tudományos folyóiratokban, és azóta nagy csönd van a dolog körül).

A szonolumineszcencia igen érdekes fizikai jelenség: nagy energiájú, jól fókuszált ultrahang folyadékokban üregeket hoz létre. Ezek az üregek igen gyorsan összeomlanak, a felszabadult energia nagyon magas hőmérsékletet (a mérések szerint a csillagok hőmérsékletével összemérhető) hoznak létre. A hőenergia mellett fény is létrejön, így az ultrahang hatására a folyadék világít. A létrejött extrém magas hőmérséklet adott reményt arra, hogy fúzió is lehetséges.

Kislexikon

Longitudinális hullám
a hullám terjedési iránya megegyezik a rezgésiránnyal, sűrűsödési és ritkulási helyek követik egymást. Jó példa erre a sörözésnél összekapaszkodva énekelő és jobbra-balra dülöngélő társaság mozgása.
Piezoelektromosság
vannak olyan kristályok, amelyekben összenyomás hatására feszültség keletkezik, illetve feszültség hatására alakváltozás jön létre, a kristály összehúzódik vagy kitágul.
Magnetostrikció
Mágneses mezőbe helyezett vasdarab a mező változásának hatására alakját változtatja, összehúzódik vagy kitágul.
Termonukleáris fúzió
Ha hidrogén atommagokat hélium atommagokká egyesítünk, energia szabadul fel. Így keletkezik az energia a csillagokban, így a Napban is. Hidrogénbomba formájában már sikerült ezt az energiát kihasználnunk, de szabályozottan, lassan még nem tudjuk földi körülmények között gazdaságosan előállítani.

Csatlakozz hozzánk!

Ajánljuk

European Schoolnet Academy Ingyenes online tanfolyamok tanároknak
School Education Gateway Ingyenes tanfolyamok és sok más tanárok számára
ENABLE pilot Program iskoláknak a bullying ellen
eBiztonság Minősítés Minősítési rendszer oktatási intézményeknek