JAKICH DRGAŃ GŁOSOWYCH

Prezentacja na temat: "JAKICH DRGAŃ GŁOSOWYCH"— Zapis prezentacji:

1 JAKICH DRGAŃ GŁOSOWYCH
UCHO NASZE NIE ODBIERA ? CZYLI CO TO SĄ DŹWIĘKI NIESŁYSZALNE ZWANE ULTRADŹWIĘKAMI

2 DRGANIA ULTRADŹWIĘKOWE – DŹWIĘKI NIESŁYSZLNE
KIEDY FALE SĄ SŁYSZALNE ? CZYM RÓŻNIĄ SIĘ ULTRADŹWIĘKI OD DŹWIĘKOW SŁYSZALNYCH ? JAK OTRZYMUJEMY ULTRADŹWIĘKI ? ULTRADŹWIĘKI W PRZYRODZIE ZASTOSOWANIE ULTRADŹWIĘKÓW

3 DRGANIA ULTRADŹWIĘKOWE
– DŹWIĘKI NIESŁYSZLNE

4 Ultradźwięki są to drgania o częstotliwościach wyższych od
górnej granicy słyszalności tj. 20 kc/sek, oraz natężenia fali przekraczającej granicę bólu. To czy fale, których źródłem są drgania w ośrodkach sprężystych, są słyszalne dla naszego ucha, zależy to od dwóch czynników, a mianowicie: Od częstotliwości drgań Od natężenia danego tonu Zakres słyszalności ( pole zakreskowane ): I – próg słyszalności, II – granica bólu.

5 Jak nas pouczają doświadczenia, drgania słyszalne zawierają się w granicach od 16 do drgań na sekundę. Górna granica słyszalności zależy w dużym stopniu od cech indywidualnych różnych ludzi, od ich zawodu i wieku. Osoby pracujące w halach fabrycznych, kuźniach – wszędzie gdzie panują duże hałasy – oraz osoby w starszym wieku często nie słyszą już drgań o częstotliwości 12 kc/sec. Aby lepiej zrozumieć tą zależność wykonajmy nsp. doświadczenie. Weźmy urządzenie zwane syreną Savarta. Jest to metalowe koło, które wprawiamy w ruch obrotowy. Poruszające się zęby koła pobudzają do drgań sprężynkę lub kawałek kartonu, a one z kolei – otaczający ośrodek, którym jest powietrze. Drgania wywołują w powietrzu falę o częstotliwościach równych częstotliwości drgań sprężynki. Dopiero, gdy zwiększymy ilość obrotów koła zębatego, to jest zwiększymy częstotliwość drgań, wtedy po przekroczeniu częstotliwości n = 16 c/sek usłyszymy bardzo niskie tony. Zwiększając częstotliwość drgań usłyszymy tony coraz wyższe, lecz po przekroczeniu górnej granicy słyszalności, to znaczy 20 kc/sek, dźwięk staje się znowu niesłyszalny, jakkolwiek istnieje nadal. Wprawiamy przedstawiona syrenę w bardzo powolny ruch, tak by częstotliwość n była mniejsza od 16 c/sek. Zobaczymy wprawdzie, że języczek syreny jest poruszany przez zęby koła, a więc otaczające powietrze jest również pobudzane do drgań i w powietrzu rozchodzi się fala, lecz mimo to ucho nasze nie zarejestruje istnienia takiego dźwięku, chociaż on istnieje. Można, zatem mówić o dźwięku niesłyszalnym. Syrena Savarta

6 Słyszalność fali dochodzącej do naszego ucha zależy nie tylko od jej częstotliwości, lecz również od jej natężenia. Natężenie fali oczywiście zależy od energii źródła i od właściwości ośrodka, w którym fala się rozchodzi. Im dalej od źródła, tym energia fali maleje na skutek strat zależnych od ośrodka. Natężenie fali mierzymy ilością energii przechodzącej w ciągu jednej sekundy przez powierzchnie 1 cm2 ustawioną prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali. Istnieją fale, których częstotliwości będą wprawdzie zawarte w granicach słyszalności, ale gdy natężenie ich będzie zbyt małe, wtedy ucho nasze nie zarejestruje ich istnienia. Najniższe natężenie, przy którym fala może być słyszalna, nazywamy progiem słyszalności. Gdy natężenie danej fali słyszalnej będzie rosło, wówczas po przekroczeniu pewnej wartości ucho odczuje tylko ból wywołany zbyt wielkim ciśnieniem fali wywieranym na błonę bębenkową. Tę wartość ciśnienia nazywamy granicą bólu, która podobnie jak i wartość progu słyszalności jest zależna od częstotliwości.

7 KIEDY FALE SĄ SŁYSZALNE ?

8 Ogólna budowa ucha ludzkiego
Nasuwa się pytanie, dlaczego fale ultradźwiękowe, które również są falami dźwiękowymi oraz docierają do naszego ucha, nie są jednak słyszalne. Aby wyjaśnić to zjawisko, zróbmy nsp. doświadczenie za pomocą znanej już syreny Savarta. Zwróćmy szczególną uwagę na sprężysty języczek, którego wolny koniec znajduje się między zębami koła syreny, w chwili, gdy koło zębate jest w spoczynku. Gdy koło wprawiamy w ruch, wtedy ząb koła zaczepia o języczek i wychyla go z położenia równowagi, gdy zaś ząb przesunie się dalej, wówczas pozwala języczkowi, wskutek jego sprężystości, wrócić do pierwotnego położenia. W tej chwili nadchodzi następny ząb koła i opisany proces powtarza się. Jeżeli natomiast będziemy obracali koło syreny bardzo szybko, to języczek nie będzie wpadał w odstępy pomiędzy zębami i pozostanie stale wychylony z położenia równowagi. Nie będzie on, zatem wykonywał drgań, czyli pozostanie w spoczynku. Podobnie zachowuje się błona bębenkowa naszego ucha. Przy zbyt wysokich częstotliwościach nie nadąży ona za drganiami fali ultradźwiękowej dochodzącej do ucha. Błona zostanie napięta, odczujemy ból w uchu, a przy bardzo dużym natężeniu fal może nawet nastąpić uszkodzenie błony bębenkowej, co połączone jest z utratą słuchu. Teraz rozumiemy dlaczego dla różnych osób górna granica słyszalności jest różna. Zależy ona od sprężystości naszej błony bębenkowej. Ogólna budowa ucha ludzkiego

9 CZYM RÓŻNIĄ SIĘ ULTRADŹWIĘKI OD DŹWIĘKOW SŁYSZALNYCH ?

10 Kierunkowość fali ultradźwiękowej zależy nie tylko od długości fali, lecz także od stosunku długości fali do wymiarów źródła fali ultradźwiękowej. A mianowicie: im mniejsza jest długość fali w porównaniu z wymiarami powierzchni wysyłającej falę, tym prostsza jest droga promienia ultradźwiękowego. Kierunkowość ultradźwięków jest jedną z charakterystycznych cech, które często wykorzystuje się dla celów praktycznych. Jak to należy rozumieć?

11 Jak to należy rozumieć? Otóż wyobraźmy sobie, że obserwujemy chłopców grających w piłkę. Słyszymy, jak na przykład Franek głośno woła : „Kazik podaj piłkę do mnie!” – zwracając swoją twarz w kierunku biegnącego z piłką Kazika. My oraz inni stojący po przeciwnej stronie boiska, daleko w tyle poza plecami Franka, słyszymy również jego głos dzięki temu, że fala słyszalna rozchodzi się we wszystkich kierunkach, a więc dociera i do naszego ucha. Inaczej byłoby, gdyby człowiek wysyłał i odbierał falę ultradźwiękową. Wtedy fala wysyłana przez Franka byłaby wiązką biegnącą tylko w kierunku Kazika i słyszałby ją jedynie ten, kto znajdowałby się na wprost twarzy Franka (źródła fali ultradźwiękowej). Inne osoby stojące z boku i z tyłu nie odbiorą i nie usłyszą głosu tylko, dlatego, że nie stoją na drodze przebiegających fal ultradźwiękowych. Rozchodzenie się fali dźwiękowej. Rozchodzenie się fali ultradźwiękowej.

12 JAK OTRZYMUJEMY ULTRADŹWIĘKI ?

13 Mechaniczne Piezoelektryczne Magnetostrykcyjne
Aby umożliwić przeprowadzanie ciągłych i coraz wnikliwszych badań nad ultradźwiękami i ich zastosowaniem, zbudowano szereg urządzeń do wytwarzania fal ultradźwiękowych zwanych generatorami. Podzielić je możemy na nsp. grupy: Mechaniczne Piezoelektryczne Magnetostrykcyjne

14 Należą tu wszelkie urządzenia mechaniczne, które pozwalają na wytwarzanie drgań o częstotliwościach wyższych od górnej granicy słyszalności. Zaletą tych urządzeń jest możliwość ciągłej regulacji częstotliwości. Spośród tej grupy najciekawsza jest : Piszczałka Galtona Syreny

15 Piszczałka Galtona Za pomocą piszczałki Galtona możemy wytworzyć drgania aż do 40 kc/sek, podlegające ciągłej regulacji częstotliwości. Istotną częścią piszczałki jest mały, zamknięty u spodu cylinderek z ruchomym tłoczkiem. Nad cylinderkiem znajduje się otwór, z którego wylatuje strumień gazu wprawiający w drganie powietrze zawarte w cylinderku. Przesuwając tłoczek wzdłuż cylinderka możemy zmieniać jego długość, czyli zmieniać wysokość drgającego słupa powietrza, a przez to częstość drgań fali. Cylinderek wraz z tłoczkiem umieszczony jest na śrubie mikrometrycznej, co pozwala mierzyć wysokość drgającego słupa powietrza, a w ten sposób częstość drgań otrzymanej fali. Piszczałka Galtona: F,G – podziałki, przy pomocy których określamy wysokość drgającego słupka powietrza h; dopływ powietrza przez górną rurkę.

16 Syreny Urządzenie jest stosukowo proste i pozwala uzyskać dowolne częstości drgań. Ogólna zasada ich działania: gdy tarcza z otworkami zacznie się obracać, na drodze pędzącego, silnego strumienia sprężonego powietrza, znajdą się bądź otworki, bądź też miejsca zasłonięte między nimi. Miejsca te stanowią przeszkodę dla ruchu gazu. Strumień jest, więc co chwila przerywany. Co chwila powstają zagęszczenia i rozrzedzenia. Gdy tarcza obraca się coraz szybciej, liczba mijanych w jednostce czasu przez strumień powietrza otworków i zasłon wzrasta. Wzrasta, więc liczba zagęszczeń i rozrzedzeń w ciągu sekundy. Model prostej syreny. Przy odpowiednio dużej szybkości obrotowej tarczy otrzymujemy drgania o częstości powyżej kilkunastu tysięcy. Syreny jako źródła ultradźwięku używane są wtedy, gdy posługujemy się stosunkowo niewielką częstością drgań – od do c/sek. Ważną ich zaletą jest duża energia wysyłanego ultradźwięku. Moc syreny, czyli ilość energii wysyłanej w przestrzeń w ciągu sekundy, może wynosić kilka kilowatów.   Syrena z licznikiem obrotów: a – otwór przez który dostaje się do syreny strumień powietrza.

17 Wnętrze nowoczesnego generatora piezoelektrycznego.
Są to urządzenia, których zasadą działania jest zjawisko piezoelektryczne tzn. przy odpowiednim ściskaniu i rozciąganiu kryształków kwarcu, czyli przy zmianie jego rozmiarów, pojawia się na jego przeciwległych ściankach elektryczność: na jednej ściance ujemna, a na drugiej dodatnia. Na odpowiednio wyciętej z kwarcu płytce, poddanej ściskaniu lub rozciąganiu, pojawiają się ładunki elektryczne. Umieszcza się kwarc między dwiema płytkami metalowymi i ustawia się całe to urządzenie w zmiennym polu elektrycznym. Gdy chcemy wzbudzić drgania w kwarcu, częstość zmian pola elektrycznego musi być taka sama jak częstość drgań własnych kwarcu. Drgający kryształ naciska na cząsteczki otaczającego ośrodka, tworzą się szybko po sobie następujące zagęszczenia i rozrzedzenia – powstaje ultradźwięk. Dlatego taż piezokwarc jako źródło ultradźwięku pozwala uzyskać częstość drgań bardzo dużą powyżej c/sek, ale moc daje niewielką, tysiące razy mniejszą niż syreny. Wnętrze nowoczesnego generatora piezoelektrycznego.

18 Zjawisko, na którym oparto budowę generatorów, czyli źródeł ultradźwięku, nosi nazwę magnetostrykcji. Nazwa bardzo zawiła, ale zasada bardzo prosta. Nawińmy na żelazny czy niklowy pręt dużo zwojów izolowanego drutu i przepuśćmy przez ten drut prąd elektryczny,wtedy wiemy pręt działa podobnie jak magnes. Jeśli w jakiś sposób zmienimy wielkość sił pola, w którym znajduje się pręt, to przy każdej zmianie następuje skrócenie lub wydłużenie pręta. Zmiany te są bardzo małe, wynoszą zaledwie drobną część milimetra, wywołują jednak zagęszczenia i rozrzedzenia ośrodka, w którym znajduje się pręt, czyli są źródłem fal. Im częściej zmieniają się siły pola magnetycznego, tym większa jest ilość skracań i wydłużeń pręta w jednostce czasu, czyli większa jest częstość jego drgań, a co za tym idzie większa częstość ultradźwięku. W zmiennym polu magnetycznym pręcik niklowy skraca się i wydłuża. Jedną z głównych zalet generatorów magnetostrykcyjnych jest otrzymywanie dość dużych energii fal ultradźwiękowych, lecz tylko przy niskich częstotliwościach np. przy częstotliwości 24 kc/sek można uzyskać około 17 watów z centymetra kwadratowego powierzchni końców drgającego pręta niklowego. Przewodnik magnetostrykcyjny - schemat,

19 ULTRADŹWIĘKI W PRZYRODZIE

20 Nietoperz który wysyła i odbiera odbitą fale ultradźwiękową.
Ultradźwięki w przyrodzie nie stanowią nic nowego, już od dziesiątków tysięcy lat niektóre zwierzęta potrafią wytwarzać fale o wysokich częstotliwościach. Na przykład nietoperze zawsze fascynowały uczonych, ponieważ, mimo że ich oczy są słabo rozwinięte i źle widzą to latają w ciemnościach szybko pewnie i na dodatek potrafią chwytać wiele owadów. Niezwykłą orientację w przestrzeni zawdzięczają nietoperze przede wszystkim temu, iż mają niezwykle rozwinięty słuch oraz wyostrzony zmysł dotyku. Dwie muszle uszne łowią czujnie najlżejszy szmer. Nietoperz ma zdolność odbierania za pomocą swego nadzwyczaj czułego narządu słuchu odbitych od przedmiotów, Nietoperz który wysyła i odbiera odbitą fale ultradźwiękową. niesłyszalnych dla naszego ucha fal ultradźwiękowych, wychodzących z jego pyszczka. Stwierdzono, że nietoperz wysyła krótkie impulsy ultradźwiękowe zwane ultrapiskiem, trwające około 0,02 sekundy, a nawet i krócej. Kiedy wysyłany impuls natrafia na swej drodze przeszkodę, wtedy odbija się od niej i wraca z powrotem do uszu nietoperza. Na podstawie, więc długości czasu między wysłaniem impulsu a powrotem fali odbitej w postaci echa nietoperz orientuje się, jaka jest odległość od przeszkody. W przypadku, gdy wysłany impuls nie wraca, oznacza to, że droga jest wolna. Zjawisko to nazywamy echolokacją. Większość nietoperzy posługujących się echolokacją wytwarza dźwięki o częstotliwości 20 do 80 kHz, a niektóre nawet od 120 do 210 kHz

21 ZASTOSOWANIE ULTRADŹWIĘKÓW

22 MIERZENIE GŁĘGOKOŚCI MORZA
BADANIE UKRYTYCH WAD MATERIAŁÓW ULTRADŹWIĘK W SŁUŻBIE ZDROWIA JAK ULTRADŹWIĘK ROZPRASZA MGŁĘ I OCZYSZCZA DYM ? LUTOWANIE ULTRADŹWIĘKAMI JAK ULTRADŹWIĘKI POMAGAJĄ NIEWIDOMYM ? PROMIENIE ŚMIERCI I ŻYCIA

23 Schemat sondy ultradźwiękowej na statku.
Ultradźwięki pierwsze swe zastosowanie znalazły w żegludze morskiej i rzecznej, jako miernik głębokości i jako wskaźnik podwodnych przeszkód na drodze statku. Ktoś jednak może zapytać, dlaczego ultradźwięki a nie dźwięki słyszalne? Otóż, dlatego, że przy dużych częstościach drgań fala dźwiękowa daje się łatwo kierować. Dźwięki słyszalne rozchodzą się natomiast we wszystkich potrzebnych i niepotrzebnych nam kierunkach. Ultradźwięki natomiast możemy wysyłać w postaci wąskich i przez to silnych wiązek w jednym tylko kierunku. Zasada tego pomiaru jest nsp: Obliczenia głębokości dokonujemy za pomocą prostego wzoru: Gdzie: H – jest głębokością mierzoną w metrach u - szybkością ultradżwięku w wodzie m/sek t – zaś czasem w sekundach. Wysyłany impuls (A) fali ultradźwiękowej w kierunku dna morskiego, po odbiciu się od niego, wraca z powrotem w postaci fali odbitej (B), czyli echa, do naszego odbiornika. Ponieważ znamy szybkość rozchodzenia się ultradźwięków w wodzie morskiej, więc po zmierzeniu czasu od wysłania impulsu do powrotu echa możemy wyliczyć głębokość morza. Schemat sondy ultradźwiękowej na statku.

24 Ultradźwiękowy grubościomierz rezonansowy.
Właściwości fal ultradźwiękowych pozwoliły na zastosowanie ich do badania ukrytych wad materiałów. Falami tymi możemy badać materiały w stanie surowym, części maszyn gotowe lub po częściowej obróbce, a nawet części już wbudowane do maszyn. Fizyk radziecki prof. S. Sokołow zauważył w 1929 roku przy badaniu rozchodzenia się ultradźwięków, że w ciałach stałych, części z pęknięciami, rysami, pęcherzykami lub rozdwojeniami – przewodzą gorzej niż ciała jednorodne. Dzięki swemu odkryciu doprowadził do zbudowania aparatu zwanego defektoskopem – aparat ten bardzo szybko i dokładnie wykrywa uszkodzenie wewnętrzne metalu. Na badany obiekt trzeba skierować wiązkę ultradźwięku i zbadać ją po wyjściu. Metoda wykrywania ukrytych wad materiałów, w której osobno istnieje nadajnik i odbiornik. Metoda wykrywania ukrytych wad materiałów, w której nadajnik jest równocześnie odbiornikiem. Ultradźwiękowy grubościomierz rezonansowy.

25 Kawitacja i jej skutki Ultrasonografia Ultradźwięk jako masażysta, który leczy

26 Ciekawym zjawiskiem występującym przy falach ultradźwiękowych dużej mocy, rozchodzących się w cieczach, jest tak zwana kawitacja. Istota zjawiska jest bardzo prosta. Jak wiadomo fala ultradźwiękowa to następujące po sobie zagęszczenia i rozrzedzenia cząsteczek, jeśli zaś ośrodkiem rozchodzenia się fali będzie ciecz to zauważymy, że gdy zagęszczenie zostanie wywołane dużą siłą to wtedy może zajść taki przypadek, że w miejscach rozrzedzenia nastąpi oddzielenie się cząstek cieczy od siebie i powstanie między nimi maleńka pusta przestrzeń. Te powstające pęcherzyki – próżnie istnieją bardzo krótko, gdyż kurczą się i znikają. Podczas ich kurczenia się powstają w cieczy bardzo wielkie ciśnienia, dochodzące nieraz do kilkuset atmosfer. Dzięki tej właściwości ultradźwięków możemy wytwarzać mieszaniny cieczy, których w inny sposób nie da się ze sobą zmieszać, na przykład wody z rtęcią, wody z olejem, powstają w ten sposób emulsje i zawiesiny. Wytwarzanie emulsji oraz zawiesin, ze względu na możliwość otrzymywania bardzo rozdrobnionych cząsteczek, ma duże praktyczne zastosowanie przy produkcji różnych preparatów leczniczych, a w szczególności zastrzyków. Tę właściwość ultradźwięków wyzyskuje medycyna również przy wprowadzaniu do organizmu ludzkiego różnych środków leczniczych. Fala ultradźwiękowa rozdrabnia wprowadzone do ciała substancje i ciśnieniem swym wtłacza je do wnętrza. Ten sposób wstrzykiwania leków jest bezbolesny i pozwala uniknąć szkodliwego często skupiania ich w jednym miejscu ciała.

27 Schemat badania ultrasonograficznego
Za pomocą ultradźwięków można stwierdzić nie tylko dokładne położenie serca, wątroby, żołądka itp., lecz także wykryć zachodzące zmiany chorobowe. Ultrasonografia jest jedną z medycznych metod obrazowania narządów i tkanek ustroju ludzkiego przy pomocy fali ultradźwiękowej. Najczęściej stosuje się ultradźwięki w zakresie od 1 do 10 MHz. Fala ta rozchodząc się w akustycznie elastycznym ośrodku, jakim jest ciało ludzkie, ulega różnym zjawiskom - między innymi odbiciu. Część fali ultradźwiękowej odbitej na granicy dwóch ośrodków o różnej oporności akustycznej jest źródłem informacji o stanie danego narządu czy określonej przestrzeni wewnątrz ciała osoby badanej. Każdy aparat ultradźwiękowy zbudowany jest z sondy - głowicy, w której znajduje się przetwornik wytwarzający i odbierający ultradźwięki. W wyniku zamiany impulsu akustycznego na impuls elektryczny i wprowadzeniu skali szarości przez układy elektroniczne w ultrasonografie, na ekranie monitora powstaje obraz wybranej warstwy narządu czy tkanki. Przesuwając głowicą aparatu, uzyskuje się obrazy całego badanego narządu. Schemat badania ultrasonograficznego

28 W medycynie wykorzystuje się wiele innych właściwości ultradźwięku
W medycynie wykorzystuje się wiele innych właściwości ultradźwięku. Na przykład przy przechodzeniu przez organizm w różnych jego miejscach fala naciska na tkanki to silniej (zagęszczenia), to słabiej (rozrzedzenia). Ultradźwięk działa, zatem podobnie jak masażysta, który wywiera działanie nie tylko na tkanki zewnętrzne, lecz nawet te głęboko schowane w ciele, może, zatem być masażystą do głębokiego masażu. Efektem takiego działania ultradźwięku będzie zwiększona wymiana międzykomórkowa zużytych substancji odżywczych, odpadów przemiany materii oraz pobudzenie poszczególnych organów do sprawniejszej pracy. Z badań przeprowadzonych przez niemieckiego lekarza Pohlmana dowiedziono, że ultradźwięk nie działa szkodliwie nawet wtedy, gdy dany organizm jest naświetlany codziennie odpowiedni dobraną falą. Pohlman poddawał działaniu ultradźwięków rękę przez 8 tygodni, codziennie przez 5 minut i nie stwierdził żadnych uszkodzeń. Dziś jednak wiemy, że ultradźwięki wpływają bez wątpienia na system nerwowy człowieka. Osoby, bowiem podatne działaniu silnych fal ultradźwiękowych odczuwają ból głowy i zaburzenia w utrzymaniu równowagi oraz silne zmęczenie. Mimo to cieplne działanie fali ultradźwiękowej wykorzystywane jest przy leczeniu reumatyzmu oraz schorzeń szpiku kostnego. Polega to na ogrzewaniu miejsc, w których te choroby się rozwijają.

29 rozpraszaniu mgły oczyszczaniu dymu
Ciekawe zjawisko obserwujemy w czasie działania fali ultradźwiękowej w czasie działania silnej fali ultradźwiękowej rozchodzącej się w gazach, na przykład w powietrzu. Drobne cząsteczki ciał stałych lub płynnych, zawieszone w powietrzu, ulegając zmiennym działaniom sił powstających na skutek rozchodzenia się fali ultradźwiękowej zbijają się w większe cząsteczki. Zjawisko to nazywamy koagulacją. Oczywiście te duże cząsteczki stają się cięższe od powietrza i opadają szybko w dół. Koagulacja znalazła zastosowanie przy: rozpraszaniu mgły oczyszczaniu dymu

30 Syrena ultradźwiękowa do rozpraszania mgły
Zjawisko to próbowano zastosować w rozpraszaniu mgły z lotnisk i miast. W czasie, bowiem lądowania samolotu bardzo ważnym czynnikiem jest dobra widoczność miejsca lądowania. Wywołane falą ultradźwiękową drgania drobniutkich kropelek mgły powodują ich zlepianie się i opadanie na ziemie. Próby robione na wielu lotniskach dały pomyślne rezultaty. Przy użyciu wielkiej syreny jako źródła ultradźwięku mgła powoli opadała na ziemie, w postaci kropelek deszczu. Jest tylko jedno „ale”…stosowany na lotniskach ultradźwięk wprawiał w ruch drgający nie tylko cząsteczki mgły, ale również cząsteczki organizmu ludzi obsługujących syrenę i lotnisko. Mgła na lotnisku opadała, ale jednocześnie duża ilość czerwonych białek krwi u obsługi lotniska rozpadała się i ulegała zniszczeniu. To szkodliwe działanie bogatego w energię ultradźwięku jest hamulcem w zastosowaniu go do usuwania mgły z lotnisk i miast. Syrena ultradźwiękowa do rozpraszania mgły

31 Komin fabryczny z ultradźwiękowym urządzeniem do oczyszczania dymu
Całkiem inaczej sytuacja kształtuje się w przypadku zastosowania ultradźwięków do oczyszczania dymów w kominach fabrycznych. Jak to się robi ? Bardzo prosto. W pobliżu wylotu komina ustawia się silne źródło ultradźwięku. Wprawione w drgania drobne cząsteczki sadzy zderzają się ze sobą, zlepiają i opadają na dno specjalnych komór, skąd usuwa się je mechanicznie poza obręb komina. Jak widać na rysunku dym jest tak dokładnie oczyszczony, że stał się niewidoczny. Badania przeprowadzone po roku 1937 umożliwiły zastosowanie fali ultradźwiękowej do likwidowania dymu na skalę przemysłową. Wszystkie kominy nowoczesnych fabryk posiadają oddymiacze ultradźwiękowe. Schemat przedstawiający system ultradźwiękowy stosowany do oczyszczania dymu. Komin fabryczny z ultradźwiękowym urządzeniem do oczyszczania dymu

32 Model lutownicy ultradźwiękowej.
Do ciekawych zastosowań technicznych ultradźwięków należy lutowanie stopów metali lekkich, jak na przykład aluminium, duraluminium. Lutowanie wymienionych metali było dotychczas niemożliwe ze względu na powstawanie w temperaturze lutowania tlenków tych metali. Warstewka tych tlenków nie pozwala roztopionej cynie przenikać w głąb materiału, co stanowi istotę lutowania. Lutowanie ultradźwiękowe jest możliwe dzięki mechanicznemu – i to bardzo intensywnemu – usuwaniu tlenków aluminium przez ultradźwięki. Silna wiązka ultradźwięku rzucona na miejsce styku metali wprawia w ruch drgający ich cząsteczki i jednocześnie dzięki zjawisku absorpcji ogrzewa je do wysokiej temperatury. W tych warunkach następuje mieszanie się cząsteczek lutowanych metali, a po ostygnięciu trwałe połączenie. Całe urządzenie składa się z przenośnej miedzianej lutownicy i generatora magnetostrykcyjnego. Częstotliwości używane w tych aparatach są nieco wyższe od górnej granicy słyszalności, tak, że nie są one odczuwane przez osobę lutującą. Model lutownicy ultradźwiękowej.

33 Ultradźwiękowy aparat dla niewidomych.
  Rozwiązanie tajemnicy lotu nietoperza pozwala na zastosowanie tej samej metody w celu umożliwienia ludziom niewidomym, ale posiadającym słuch, rozpoznawanie przeszkód w ich otoczeniu bez niczyjej pomocy. Wystarczyłoby, więc zbudować naśladujący nietoperze aparat, aby stał się on użyteczny dla niewidomych posiadających słuch. Skonstruowano już kilka typów takich aparatów. Zainspirowani przez zmysł orientacji nietoperzy, brytyjscy naukowcy opracowali natomiast ultradźwiękową laskę dla osób niewidomych i niedowidzących. Naukowcy z Leeds University zbudowali ultradźwiękową laskę, nazwaną "Batcane" ("nietoperzowa laska"). Emituje ona niesłyszalne ultradźwięki, które pozwalają wykryć przeszkody dookoła, a nawet ponad głową. Każdy pobliski obiekt wyzwala wibracje jednej z czterech powierzchni na plastikowej rączce laski. Im bliżej jest obiekt, tym szybciej wibruje laska. Gdy użytkownik laski nabierze wprawy w jej stosowaniu, będzie mógł opracować w swoim mózgu "dźwiękową mapę" otoczenia, co znacznie ułatwi samodzielne poruszanie, zwłaszcza w miastach. Na rysunku widzimy jeden z nich, otwarty z boku. Sztabka stalowa jest pobudzana za pomocą elektromagnesu do drgań własnych, dziesięć razy na sekundę. Odbite od przeszkody fale odbiera mikrofon krystaliczny, urządzenie lampowe zaś przetwarza je na ton słyszalny w słuchawkach. Odebrane echo umożliwia określenie przeszkody w odległości 1,5 – 15 m. Ultradźwiękowy aparat dla niewidomych.

34 Kolejne fazy działania fal ultradźwiękowych na komórkę roślinną.
Przeprowadzone w Japonii doświadczenia wykazały, że przy naświetlaniu falą ultradźwiękową zanurzonego w wodzi kokonu pasożyty opadają z niego jak dojrzałe gruszki z drzewa, jeśli je potrząśniemy. Drgania wywołane ultradźwiękiem są tak silne, że odrywają pasożyty od ścianek kokonu, wytrząsają z przędzy i zabijają. Rozchodzące się w wodzie morskiej fale ultrakrótkie zabiją spotkane na swej drodze małe rybki i inne drobne żyjątka. Tam gdzie przejdzie silna fala ultradźwiękowa, wypływają na powierzchnie wody dość duże ilości martwych istot żyjących w morzu. Ale kierowany umiejętną ręką ultradźwięk może utracić swój zabójczy charakter i nawet przyczynić się do szybszego rozwoju organizmu i wywołać w nim potrzebne zmiany. Badania przeprowadzone przez uczonych radzieckich Ostrowskiego i Wierczyńskiego wykazały, że naświetlane ultradźwiękiem rośliny rosną szybciej niż normalnie i że tą drogą można w dość łatwy sposób otrzymać nowe ich odmiany. Podobnie jak na te morskie żyjątka działają ultra dźwięki na rośliny. Przy naświetlaniu ultradźwiękiem powstają w komórce rośliny silne wiry. Następuje oderwanie protoplazmy od ścianek i koncentracja jej w innych miejscach. W rezultacie komórki o wydłużonym kształcie ulegają rozerwaniu. Kolejne fazy działania fal ultradźwiękowych na komórkę roślinną.