Что такое ультразвук

Еще десятилетие назад было бы странно услышать, что звук разрезает металл, стирает белье, лечит зубы. Однако это так. Ученые научились использовать самым неожиданным образом свойства звуковых колебаний высокой частоты.

Приставка «ультра» означает по - латыни «сверх». Значит, слово «ультразвук» мы можем условно перевести как «сверхзвук».

Известно, что звук возникает из колебаний воздуха. Но человеческий слух способен воспринимать далеко не все звуки. Мы слышим только те из них, частота колебаний которых лежит в пределах от 40 до 15 тысяч в секунду. Если же частота колебаний выше, то ухо уже не воспринимает их.

Механические колебания высокой частоты и называются ультразвуком.

Интересно, что животные и, в частности, собаки, обладая более тонким слухом, могут воспринимать ультразвуки, не слышимые человеком. Этим часто пользуются дрессировщики, которые подают сигналы собакам замаскированным ультразвуковым свистком.

Ультразвук обладает очень ценным свойством: он легко проникает в газы, жидкости, твердые тела и свободно распространяется в них. Этим свойством воспользовались ученые и инженеры, нашедшие самое широкое применение ультразвуковым волнам.

Немного истории

Еще в прошлом веке наука знала о существовании звуков, не воспринимаемых человеческим слухом. Ученые искусственно воспроизводили их в своих лабораториях при помощи специальных приборов. Но в то время ультразвук еще не нашел себе применения. Люди не знали, как им пользоваться, да и приборы были несовершенными.

В 1912 году громадный океанский пароход «Титаник» погиб, столкнувшись в океане с ледяной горой - айсбергом. Весть о катастрофе облетела весь мир. Во многих лабораториях и институтах начались поиски прибора, который мог бы своевременно предупреждать моряков об опасности. И тут на помощь пришел ультразвук.

Ученые использовали свойство звука отражаться от препятствий. С этим свойством каждый знаком на примере обычного эха. Были созданы специальные устройства, посылавшие впереди корабля неслышные звуковые волны. Встретив на своем пути айсберг или корабль, волны отражались. Их отражение мгновенно улавливали чувствительные приборы. Моряки получили в руки средство, предупреждающее их об опасности ночью или в тумане.

Но если звуковые волны отражаются от ледяной горы, то с таким же успехом они отразятся и от морского дна. Скорость распространения звука в воде известна. Зная точно время, которое звук проходит от корабля до дна и обратно, можно быстро и точно определить глубину моря. По такому принципу был создан ультразвуковой эхолот. Раньше, чтобы измерить глубину океана, погружали в воду на тросике специальный груз - лот. Это требовало больших усилий да и не всегда было возможно. Теперь в любом месте океана эхолот дает сведения о глубине в несколько секунд.

Но до второй мировой войны ультразвук использовался сравнительно мало. Только в последние годы, когда были сконструированы новые мощные приборы для получения ультразвука, границы его действия неизмеримо расширились. Сейчас существует приспособление, излучающее ультразвук необычной интенсивности, соответствующей силе звука, который образовался бы, если б одновременно закричал миллион человек!

С некоторыми способами применения ультразвука мы и познакомим читателей.

Строгий контролер

Одним из самых замечательных свойств ультразвука является его способность проникать в твердые предметы: металлы, сплавы, керамические изделия. Это свойство широко используется сейчас в ультразвуковой дефектоскопии.

С помощью специальных приборов производственники могут проникать вглубь деталей, узнавать, нет ли в материале изъянов. Ультразвук легко обнаруживает трещины, раковины и другие пороки.

Стальные листы или бетонные стены свободно «просматриваются» ультразвуком. Слово «просматривать» выбрано не случайно. Дело в том, что ультразвуковые волны, подобно лучам света, могут быть собраны в узкий пучок, иначе говоря, они фокусируются. Советский ученый профессор С. Я. Соколов создал совершенно новый прибор, позволяющий не только обнаруживать дефект, но и видеть его контуры. Теперь для нас стали «прозрачными» многие материалы. И трещины в глыбе металла контролер видит, как в стекле.

Ультразвуковые дефектоскопы используются машиностроителями, металлургами, строителями. Ультразвук оказался самым зорким и строгим контролером. Во многих отраслях техники он вытеснил громоздкую и дорогую рентгеновскую аппаратуру.

Ультразвук обрабатывает материалы

• Страницы:
• 1
• 2
• следующая

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.