Ультразвук — упругие волны с частотами от 2 • 104 до 10й гц. Человек не воспринимает эти волны, однако многие животные слышат ультразвук, например, собаки — с частотой до 50000 гц, а летучие мыши — до 100000 гц.
Для генерации ультразвука используют различные механические и электромеханические излучатели. Наиболее простыми являются механические излучатели — свистки, сирены.
К электромеханическим излучателям относятся, в частности, пьезоэлектрические излучатели, действие которых основано на обратном пьезоэлектрическом эффекте. Высокая частота и, значит, малая длина волны определяют следующие свойства ультразвуковых волн:
1) направленность распространения — ультразвуковые волны могут распространяться в виде узких, строго направленных пучков.
Для них справедливы законы отражения (см. Отражение волн). Ультразвук почти не дифрагирует и распространяется прямолинейно;
2) большая интенсивность — ультразвук высокой частоты обладает очень большой интенсивностью даже при сравнительно небольших амплитудах. Эти волны создают большое звуковое давление (см. Звуковые волны), вследствие чего ультразвук может оказывать значительное механическое воздействие на вещество. При распространении ультразвука в жидкостях наблюдается кавитация — образование в ЖИДКОСТИ пузырьков, заполненных газом, паром или их смесью.
Указанные свойства ультразвука позволяют широко применять его в различных областях техники.
Ультразвук используют в дефектоскопии для неразрушающего контроля изделий из твердых материалов (рельсов, крупных отливок и т. П.). Важную роль играет ультразвук в гидроакустике, поскольку упругие волны хорошо распространяются в воде: на принципе отражения ультразвуковых волн от препятствия основано действие гидролокатора, эхолота и др. Ультразвуковые волны большой интенсивности используются для пайки алюминия, сверления, сварки пластмассовых деталей.
Широкое применение получил ультразвук в медицине. Способность его проникать сквозь мягкие ткани организма и отражаться от неоднородностей используется для диагностики заболеваний внутренних органов. Ультразвуковой массаж и прогревание тканей ультразвуком применяются в терапии; дробление камней во внутренних органах (почках, мочевом пузыре и др.) И рассекание тканей ультразвуком используются в хирургии.
