Question

Почему ультразвуковые волны можно сконцентрировать на тонкие пучки а звуковые волны ни​

Answer 1

Ответ: УЛЬТРАЗВУК, упругие волны высокой частоты, которым посвящены специальные разделы науки и техники. Человеческое ухо воспринимает распространяющиеся в среде упругие волны частотой приблизительно до 16 000 колебаний в секунду (Гц); колебания с более высокой частотой представляют собой ультразвук (за пределом слышимости). Обычно ультразвуковым диапазоном считают полосу частот от 20 000 до нескольких миллиардов герц. Хотя о существовании ультразвука ученым было известно давно, практическое использование его в науке, технике и промышленности началось сравнительно недавно. Сейчас ультразвук широко применяется в различных физических и технологических методах. По скорости распространения звука в среде судят о ее физических характеристиках. Измерения скорости на ультразвуковых частотах производятся с очень большой точностью; вследствие этого с весьма малыми погрешностями определяются, например, адиабатические характеристики быстропротекающих процессов, значения удельной теплоемкости газов, упругие постоянные твердых тел.

Объяснение:

Answer 2

Ультразвуковые и звуковые волны имеют различные характеристики и поведение в среде. Разница в возможности сконцентрировать ультразвуковые волны на тонкие пучки, а звуковые волны - нет, обусловлена несколькими физическими аспектами:

1. Длина волны: Ультразвуковые волны имеют более короткую длину волны по сравнению с обычными звуковыми волнами. Для того чтобы образовать точечный или узкий пучок, важно иметь длину волны, сравнимую с размером апертуры (отверстия или диафрагмы), через которую проходят волны. Ультразвуковые волны, имея более короткую длину, могут легче фокусироваться.

2. Дифракция: Дифракция - это явление, при котором волны распространяются вокруг преграды или через щели, приводя к рассеянию. Более короткие волны (как ультразвуковые) имеют более высокую пространственную разрешимость и меньшую дифракцию. Это означает, что ультразвуковые волны могут быть легче направлены и фокусированы в узкие пучки, минимизируя дифракцию.

3. Акустические линзы: Можно использовать специальные материалы и структуры, называемые акустическими линзами, для фокусировки ультразвуковых волн. Эти линзы способствуют изменению хода волн таким образом, чтобы они сходились или расходились в желаемом направлении. Для звуковых волн создание аналогичных акустических линз сложнее из-за их более длинных волн и более сильной дифракции.

4. Интенсивность и энергия: Ультразвуковые волны часто имеют более высокую интенсивность и энергию, что также способствует их более эффективной фокусировке.

Обратите внимание, что техники фокусировки звуковых волн все равно существуют, но они обычно ограничиваются более широкими пучками из-за вышеупомянутых физических ограничений.