Ультразвук в природе. Эхолокация

Летучие мыши – одни из животных, которые используют эхолокацию для ориентации в пространстве. Они извлекают ультразвуковые волны с частотой от 40 до 100 кГц. В момент испускания этих волн мышцы в ушах летучих мышей закрывают ушные раковины для того, чтобы предотвратить повреждения слухового аппарата. Волны, извлеченные мышью, отражаются от препятствий, от насекомых и от других объектов. Мышь улавливает отраженные волны и оценивает, в каком направлении от неё находится препятствие или добыча.

Дельфины тоже используют эхолокацию. Они способны излучать и воспринимать ультразвуковые волны с

частотой до 300 кГц. Благодаря этому, они могут исследовать пространство, обнаруживать препятствия, искать пищу, общаться друг с другом и даже выражать своё эмоциональное состояние.

Метод определения расстояния до объектов под водой при помощи ультразвуковых сигналов называется гидролокацией. На дне судна помещают излучатель и приемник ультразвука. Излучатель посылает ко дну короткие ультразвуковые сигналы. Время отправления каждого сигнала регистрируется прибором. Отражаясь от морского дна, сигнал через некоторое время достигает приемника. Момент приёма сигнала тоже регистрируется. Таким образом, за время, которое проходит с момента отправления сигнала до момента его приёма, сигнал проходит путь, равный удвоенной глубине моря.

Ультразвук применяется для обнаружения дефектов в литых деталях. На исследуемую деталь направляют поток коротких ультразвуковых сигналов. В тех местах, где дефектов нет, сигналы проходят сквозь деталь, не регистрируясь приемником. Если же в детали есть трещина, воздушная полость или другая неоднородность, то ультразвуковой сигнал отражается от неё и, возвращаясь, попадает в приемник. Такой метод называется ультразвуковой дефектоскопией.

Ультразвук широко используют в медицине: как в диагностических целях, так и в качестве лечебного средства. Он обладает противовоспалительным и рассасывающим действием, ослабляет чувство боли.

Ультразвуковые волны с частотой от 0,5 до 15 мГц способны проходить через ткани организма, частично отражаясь от границ тканей разного состава и плотности. Таким образом, есть возможность распознать патологические изменения органов и тканей без хирургического вмешательства. Ультразвуковая терапия основана на том, что ультразвуковые волны определенных частот оказывают механическое, тепловое, физико-химическое воздействие на ткани, в результате чего в организме активируются обменные процессы и реакции иммунитета.

В лабораториях и на производстве применяют ультразвуковые ванны для очистки лабораторной посуды и деталей от мелких частиц. В ювелирной промышленности ювелирные изделия тоже очищают от мелких частиц в ультразвуковых ваннах. Их также используют для очистки корнеплодов от частиц земли. В некоторых стиральных машинах ультразвук применяется для особо тщательной стирки белья.
Широко применяется ультразвук для приготовления однородных смесей. Если две несмешивающиеся жидкости (например масло и воду) влить в одну колбу и подвергнуть облучению ультразвуком, то образуется эмульсия. Из подобных эмульсий производят крема, краски для волос, косметику, фармацевтические изделия и др.
Существует множество сфер применения ультразвука.

Дата добавления: 2015-06-30