Ultra i Infradwiki Ultradwiki Ultradwikami nazywamy fale mechaniczne

Ultra i Infradźwięki

Ultradźwięki � Ultradźwiękami nazywamy fale mechaniczne rozchodzące się w ośrodkach gazowych, ciekłych i stałych mające charakter fal dźwiękowych, o częstotliwościach wyższych od górnej granicy słyszalności ucha ludzkiego � f>16 k. Hz (20 k. Hz) � Psy, myszy, szczury słyszą do 40 k. Hz � Ultradźwięki wydają delfiny i nietoperze echolokacja

Generowanie ultradźwięków �Generowanie ultradźwięków odbywa się zwykle za pomocą odwrotnego zjawiska piezoelektrycznego – za pomocą zmiennego potencjału elektrycznego pobudza się płytkę kwarcu do drgań rezonansowych.

Parametry ultradźwięków �Częstotliwość fal (f) jest stała dla danego generatora i nie zmienia się przy przechodzeniu fal przez różne ośrodki. �W diagnostyce stosuje się fale o częstotliwościach 1 do 15 MHz, a w terapii od 0. 8 MHz do 1. 2 MHz.

Parametry ultradźwięków �Prędkość fal ultradźwiękowych jest różna w różnych ośrodkach: w powietrzu wynosi ~ 340 m/s, a w wodzie 1500 m/s, w kościach czaszki 3400 m/s, w tkance tłuszczowej 1440 m/s, w mięśniach 1580 m/s. �Długość fali ultradźwiękowej zależy od częstotliwości i prędkości rozchodzenia się fali: λ = v/f.

Parametry ultradźwięków �Natężenie fali (gęstość mocy): I = P/S, gdzie P – moc [W], S powierzchnia [m 2]. �Natężenie fali maleje wraz z odległością od źródła, i to tym szybciej im wyższa jest częstotliwość, a więc krótsza jest długość fali.

Efekty oddziaływania ultradźwięków �Efekt mechaniczny. Na skutek drgań ośrodka (rozrzedzeń i zagęszczeń) może dojść do kawitacji (szczególnie przy częstotliwościach zbliżonych do 100 Hz), czyli powstawania miejscowej próżni. Możliwe jest również (zjawisko tyksotropowe) powodowanie przechodzenia żelu w zol i uzyskiwanie emulsji cieczy nie mieszających się.

Efekty oddziaływania ultradźwięków �Efekt termiczny. Energia fal przekształca się w ciepło, szczególnie na granicy ośrodków o różnej prędkości przewodzenia dźwięków. Efekt ten jest wykorzystywany w terapii.

Efekty oddziaływania ultradźwięków �Efekt chemiczny. Ultradźwięki mogą powodować rozpad cząsteczek białka i jonizację roztworów wodnych. Zwiększają dyfuzję przez błony półprzepuszczalne.

Efekty oddziaływania ultradźwięków �Działanie na organizm: Ultradźwięki o dużym natężeniu > 10 k. W/m 2 mogą powodować uszkodzenia tkanek i narządów oraz poparzenia. W przypadku ultradźwięków o umiarkowanym natężeniu w komórkach maleje p. H, zmienia się aktywność enzymów i przemiana materii, rośnie temperatura, poprawia się ukrwienie. Ultradźwięki o odpowiednim natężeniu mają działanie przeciwbólowe, przeciwskurczowe i przeciwzapalne.

Infradźwięki �Infradźwiękami nazywamy fale mechaniczne rozchodzące się w ośrodkach gazowych, ciekłych i stałych mające charakter fal dźwiękowych (wibracje powietrzne), lecz o częstotliwościach niższych od dolnej granicy słyszalności ucha ludzkiego, f < 16 Hz (20 Hz).

Powstawanie infradźwięków �Źródłami infradźwięków mogą być uderzenia piorunów, wiatry fenowe (mistral, halny, wstrząsy tektoniczne. W wyniku działalności człowieka infradźwięki powstają podczas pracy dużych wentylatorów, silników wysokoprężnych, są obecne w halach fabrycznych, na statkach. Infradźwięki, jak wszystkie fale o niskiej częstotliwości rozchodzą się na duże odległości.

Działanie infradźwięków na organizm �Infradźwięki, podobnie jak wibracje, mogą powodować rezonans narządów wewnętrznych. Wywołują bóle głowy, mdłości, bezsenność, obniżenie nastroju, trwogę i nerwice. Przy dużych natężeniach mogą powodować omdlenia, krwotoki, a nawet zatrzymanie akcji serca.