Infrazvuk a ultrazvuk

Aby sme si mohli vysvetliť čo to infrazvuk a ultrazvuk je musíme si povedať niečo o tom čo to je zvuk. Zvuk je každé mechanické vlnenie ktoré vyvoláva v sluchovom orgáne zvukový vnem. Naj jednoduchším zdrojom zvuku sú sirény. Zo zdroja zvuku sa zvukove vlnenie šíri do okolitého prostredia. V kvapalinách a plynoch sa zvuk šíri ako postupné pozdĺžne vlnenie, v pevných látkach ako postupné vlnenie pozdĺžne aj priečne. Nevyhnutnou podmienkou šírenia zvuku je pružné prostredie. V nepružnom prostredí vlna, korok, plsť... sa zvuk zle šíri. Takéto látky používame ako zvukové izolanty. Zvukové vlnenie možno charakterizovať výškou, farbou, intenzitou a hlasitosťou.Výšku jednoduchého tónu udáva jeho frekvencia. Čím vyššia je frekvencia chvenia zdroja zvuku, tým má zvuk väčšiu výšku. Počuteľné zvukové vlnenie má frekvenciu od 16Hz do 20 000 Hz. Pre nás je momentálne najzaujímavejšia frekvencia vlnenia zvuku. Zvuk nižšej frekvencie akú je naše ucho schopné zachytiť sa nazýva infrazvuk. Mechanické vlnenie frekvencie vyššej ako 20kHz sa nazýva ultrazvuk.

Infrazvuk – Infrazvukom sú predovšetkým otrasy a záchvevy pôdy. Dopravné prostriedky s veľkou hmotnosťou vyvolávajú kmity pôdy a budov v rozpätí 1 – 10Hz. Zemetrasenie spôsobuje kmity nižšej ako 1Hz. Vzhľadom na to že frekvencie vlastných kmitov budov a ich časti ležia často v oblasti frekvencie infrazvukových vĺn, môžu tieto kmity vyvolať nebezpečné rezonančné javy. Infrazvukové vlny je možné registrovať a zmerať pomocou seizmografu. Seizmografy sú prístroje na meranie seizmických vĺn vznikajúcich pri zemetraseniach.

Ultrazvuk – Niektoré zvieratá môžu vnímať aj ultrazvuk, napríklad pes počuje ultrazvukovú píšťalku. Zdrojom ultrazvuku sú ultrazvukové generátory, ktoré sú založené na piezoelektrickom alebo magnetostrikčnom jave. Niektoré zvieratá majú vlastné ultrazvukové zariadenie. Ultrazvuk sa využíva v množstve odborov vedy a techniky. Pri ultrazvukovejdefektopií sa ultrazvuk využíva na odhaľovanie skrytých puklín, dutín, trhlín v materiáloch . Ultrazvuk sa používa takisto v lekárstve na snímanie pacientov. Ultrazvukové vlny sa odrazia od vnútornosti človeka a vrátia sa späť a tým vytvárajú obraz na monitore čím dlhšie trvá ultrazvukovej vlne kým sa vráti tým ďalej sa nachádza prekážka d ktorej sa odrazila z tohto posunu času dokáže prístroje presne zobraziť tvary vnútorností. Vlnové dĺžky ultrazvuku sú omnoho menšie ako vlnové dĺžky počuteľných zvukov. Napríklad pre frekvenciu 100kHz je vlnová dĺžka 3,4mm. Ultrazvukové vlnenie sa šíri priamočiaro ktoré sa môžu lámať, odrážať a sústreďovať do ohniska. Toto je možné využiť pri obrábaní tvrdých materiálov. Na odraze ultrazvuku je založený lodný sonar. Sonarom sa meria hĺbka mora, na určovanie polohy ľadovcov, ťahu rýb a podobne.

Ponorky sa pomocou sonaru pri potopení vo veľkých hĺbkach orientujú funguje na podobnom princípe ako pri ultrazvuku ktorý sa používa na vyšetrenie pacientov v zdravotníctve. Intenzita ultrazvukových vĺn je v podstate väčšia ako intenzita počuteľného zvuku. Pri prechode ultrazvukovej vlny prostredím nastáva tlaková zmena väčšia ako 105 Pa. Ultrazvukom je možné prenášať energiu, a tak časticiam prostredia udeľovať značné zrýchlenie. Z tohto dôvodu sa môže ultrazvuk používať na tvorbu emulzií (zmieňanie nezlučiteľných častíc ako voda a olej), na urýchlenie rozpúšťania častíc tento spôsob čistenia s využíva v zlatníctve na čistenie šperkov alebo v optike na čistenie skiel, na urýchľovanie chemických reakcií, na urýchlenie procesov založených na vnikaní kvapaliny do pórovitej látky (farbenie látok). Ultrazvukom sa však aj spájajú drobné telieska ktoré obsahuje vzduch a plyn (častice prachu a dymu) do väčších celkov, a tie potom klesajú k zemi. Ultrazvuk odstraňuje ťažkosti pri spájkovaní niektorých kovov napríklad hliníka , pretože odstraňuje z hliníka z oxidovanú povrchovú vrstvu oxidu hlinitého, a tým umožnuje dokonalý kontakt kovu so spájkovačkou. Ultrazvukové vlny pri vhodnej voľbe ožarovanej doby dokonca podporujú klíčenie a rast poľnohospodárskych plodín. Na živočích naopak ultrazvu pôsobí nepriaznivo najme pri veľkej intenzite.