Ultrazvuk

Spektrum zvuku

Ultrazvuk je aj hovorové označenie ultrasonografie, pozri ultrasonografia (medicína)

Ultrazvuk sú mechanické kmity prostredia s frekvenciou vyššou, než je schopné počuť ľudské ucho, teda približne nad 20 kHz (20000 Hz). Ultrazvuk s frekvenciami od 10¹² do 10¹⁴ Hz sa označuje aj ako hyperzvuk.

Ultrazvuk vedia produkovať a používať rôzne živočíchy – napr. netopiere ho využívajú na orientáciu v priestore a lov, podobne delfíny využívajú ultrazvuk na orientáciu a lov. Ultrazvuk využívajú aj niektoré druhy hmyzu, napr. moskyty a mory. Viacero druhov živočíchov síce nevie ultrazvuk vyrobiť, ale počuje ho, napr. pes, mačka alebo myš.

Technický ultrazvuk

Získava sa generátormi využívajúcimi prúdenie vzduchu z trysiek vysokými rýchlosťami alebo elektroakustickými meničmi využívajúcimi piezoelektrický alebo magnetostrikčný jav.

V praxi sa využíva vlastnosť ultrazvuku ohýbať sa a odrážať na materiálových prechodoch (teda tam, kde dochádza k zmene materiálu, a teda aj k zmene rýchlosti šírenia zvuku). Táto vlastnosť sa využíva napr. pri detekcii trhlín a hľadaní vnútorných dislokácií a porúch v materiáloch a technických výrobkoch nedeštruktívnym spôsobom tzv. defektoskopia.

Odrazy sa využívajú napr. na meranie vzdialeností (ultrazvukový diaľkomer), pre zistenie polohy a vzdialenosti telies v homogénnom prostredí sonar, echolot používaný postup sa volá echolokácia. Využitie v ponorkách a pri rybolove pri vyhľadavaní rýb.

V medicíne sa používa napríklad pri lekárskom vyšetrení, pretože ultrazvukové vlny prechádzajú telom a odrážajú sa od jednotlivých orgánov. Odrazené vlny možno počítačovo previesť do formy obrazu (sonografia). Najbežnejším príkladom je vyšetrenie ľudského plodu v tele matky.

Ultrazvuk sa využíva aj na čistenie, kde sa využíva kavitácia – mechanické odstránenie nečistôt rýchlymi nárazmi kvapaliny rozkmitanej ultrazvukom na čistený predmet. Technológia sa používa na čistenie zložitých tvarových dielov, napr. ložísk, šperkov, optického skla, chirurgických a dentálnych nástrojov a pod.

Ďalšou možnosťou technického využitia je zvlhčovanie vzduchu, keď sa voda „rozpráši“ ultrazvukovým generátorom na malé čiastočky, ktoré sú schopné sa vznášať vo vzduchu. Pretože voda nebola zahrievaná, vytvára sa vodná hmla bez pár. Táto technológia sa využíva aj pri inhaláciách, kde v inhalačnom prístroji sa „rozprašuje“ voda, resp. liečivo vo forme kvapaliny bez jeho ohrevu.

Ultrazvuk sa využíva aj na presné obrábanie a rezanie materiálov, keď sa rezný nástroj rozkmitá ultrazvukom.

V chemických laboratóriách na miešanie malých objemov látok.