Ultrasunetele și aplicațiile lor

Ultrasunetele si aplicatiile lor

ecografie

I. Sunetul

Sunetul repezinta o serie de vibratii care se propaga sub forma de unde prin aer sau alte gaze , lichide sau solide. Detecţia acestor vibraţii se numeste auz.

Oamenii percep vibratiile de frecventa cuprinse intre 20 si 20 000 de Hz. Sunetele mai mici de 20 Hz se numesc infrasunete , iar cele mai mari de 20 000 Hz se numesc ultrasunete.

Oamenii si animalele îsi folosesc urechile pentru a auzi sunetele, dar sunetele cu frecventa foarte mica sau foarte mare pot fi percepute si de alte parti ale corpului prin simtul tactil fiind folosit în mai multe moduri, unul din cele mai importante, fiind acela pentru comunicare. De asemenea mai este folosit pentru orientarea în spatiu printr un procedeu numit ecolocatie; apare de exemplu la lilieci , preluat si de oameni pentru orientarea submarinelor si a navelor.

Sunetele sunt vibratii mecanice (fenomne vibratorii ) , ce se caracterizeaza printr o anumita lungime de unda , frecventa si viteza de propagare.

Lungimea de unda poate fi definita ca distanta de la o banda de compresiune la alta sau distanta parcursa pentru un ciclu.

Frecventa este data de numarul de unde sinusoidale complete (cicluri) pe unitatea de timp .Frecventa sunetului si lungimea de unda sunt invers proportionale. Pe masura ce frecventa creste , lungimea de unda scade. Frecventa se exprima in numarul de cicli/secunda ( 1 000 000 vibratii/secunda = 1 MHz).

Viteza de propagare poate fi definita ca viteza cu care sunetul poate parcurge un anumit mediu. Viteza sunetului este independenta de frecventa acestuia , iar pentru tesuturile (vii) este de aproximativ 1540m/s. ( tabelul 1)

Tabelul 1

Relatia dintre vitaza, lungimea de unda si frecventa poate fi exprimata in urmatoarea formula :

Viteza (m/s) = Frecventa (cicli/s) x Lungimea de unda (m)

Infrasunetele

Frecventele de la limita inferioara de auz a urechii omului (16 17Hz), pâna la 0.001 Hz sunt denumite infrasunete. Frecventele în aceasta limita sunt utilizate si la seismografice pentru monitorizarea cutremurelor.

Ele provin natural din valurile oceanurilor, avalanse, cutremure, eruptii vulcanice si meteoriti, iar artificial din explozii. Oamenii de stiinta au descoperit accidental, ca vortexul unei tornade creaza infrasunete, ele fiind detectabile de la 100 mile, astfel fiind posibila declansarea unui semnal de alarma înainte sa ajunga la tarm.

Balenele, elefantii, rinocerii, girafele si aligatorii sunt cunoscute ca animale care folosesc infrasunetele pentru comunicarea pe diferite distante