Ультраүн

Ультраүн – жыштыгы болжол менен (1,5–2) .104 Гц (15–20 кГц) тен 109 Гц (1 ГГц) ке чейинки серпилгичтүү толкун-дар; Ультраүн жыштыгынын 109нан 1012–1013 Гцке чейинки аймагын гиперүн деп атоо кабыл алынган.

Ультраүн жыштыктарынын аймактарын үч диапазонго бөлүү ыңгайлуу: төмөнкү жыштыктагы (1,5⋅104–105 Гц) Ультраүн, орто жыштыктагы (105–107 Гц) Ультраүн жана жогорку жыштыктын аймагындагы Ультраүн (107–109 Гц). Бул диапазондордун ар бири өздөрүнүн генерациялоо, кабыл алуу, таралуу жана колдонуунун мүнөздүү өзгөчөлүктөрү менен айырмаланат.

Физикалык жаратылышы боюнча Ультраүн серпилгичтүү толкун, мында ал үндөн айырмаланбайт, ошондуктан ага үндүк жана Ультраүндүк толкундардын арасындагы жыштыктык чегара шарттуу.

Ультраүндүк толкундардын узундуктарынын кичине болушу бир катар учурларда алардын таралуусун геометриялык оптиканын усулдары менен кароого мүмкүндүк берет. Ультраүндүн толкун узундугу кичине болгондуктан анын таралуу мүнөзү 1-кезекте заттын молекулалык структурасы боюнча аныкталат, ошондуктан анын ылдамдыгы с ны жана өчүү коэффициенти aны өлчөө менен заттын молекулалык касиеттерин билүүгө болот. Ультраүндүн көптөгөн суюктуктарда жана көп атомдуу газдарда таралуусунун мүнөздүү өзгөчөлөгү – анын жутулушунун катуу өсүшү менен коштолгон үндүн дисперсиясынын аймактарынын бар болушу. Бул эффекттер релаксация процесстери менен түшүндүрүлөт. Ультраүн газдарда, көбүнчө абада чоң өчүү менен таралышат. Суюктуктар жана катуу нерселер Ультраүндү жакшы өткөрүшөт, буларда өчүү бир кыйла аз. Ошондуктан суюктуктарда жана катуу нерселерде орто жана жогорку жыштыктагы Ультраүн, ал эми газдарда жана абада жалаң гана төмөнкү жыштыктагы Ультраүн колдонулат.

Ультраүндүн башкы өзгөчөлүгү – термелүүнүн салыштырмалуу өтө чоң эмес амплитудаларында чоң интенсивдүүлүккө ээ болушунда, себеби берилген амплитудада энергиянын агымынын тыгыздыгы жыштыктын квадратына пропорциялаш. Чоң интенсивдүүлүктөгү Ультраүндүк толкундар бир катар сызыктуу эмес эффекттер менен коштолот. Ультраүндүк толкундун газдарда жана суюктуктарда таралуусу чөйрөнүн кыймылы менен коштолот, мис., ылдамдыгы чөйрөнүн илээшкектигине, Ультраүн интенсивдүүлүгүнө жана жыштыгына көзкаранды болгон акустикалык агым; кыскача айтсак, ал аз жана Ультраүндүн ылдамдыгынын процентинин үлүшүн түзөт.

Ультраүндү нурдантуу үчүн ар кандай түзүлүштөр колдонулат. Бул түзүлүштөрдү эки – механикалык жана электр-механикалык топко бөлүүгө болот. Ультраүндүн механикалык нурдантуучулары – аба жана суюктук сиреналары жана ышкырыктары. Бирок жыштыгы менен амплитудасынын туруктуу эместиги аларды өлчөөлөрдө колдонууга мүм-күндүк бербейт. Ошондуктан алар сигнал берүүдө пайдаланылат. Ультраүндүн негизги нурдантуучулары – электрдик термелүүлөрдү механикалык термелүүлөргө айландыруучу электр-механикалык нурдануулар. Ультраүндүн төмөнкү жыштыктагы диапазонунда электр-динамикалык жана электр-статикалык нурданткычтарды колдонууга болот. Жыштыктын бул диапазонунда магнит-стрикциялык өзгөртүп түзүүчүлөр кеңири колдонулушка ээ. Орто жана жогорку жыштыктагы Ультраүндү нурдантууда негизинен пьезоэлектрдик өзгөртүп түзүүчүлөр колдонулат. Термелүүнүн амплитудасын жана чөйрөгө нурдантылуучу кубаттуулукту чоңойтуу үчүн өздүк жыштыктагы магнитострикциялык жана пьезоэлектрдик элементтердин резонанстык термелүүлөрү колдонулат. Ультраүндү нурдантуунун чектик күчү нурдантуучу материалдын бекемдиги жана сызыктуу касиеттери менен аныкталат. Чоң жыштыкка жетишүү үчүн Ультраүндү топтоо ыкмасы колдонулат. Пьезоэффект кубулушу кайрылуучу болгондуктан, пъезоэлектрдик өзгөртүп түзүүчүлөрдү Ультраүндү кабыл алууда колдонушат. Ультраүндүк талааны изилдөөдө оптикалык ыкмаларды пайдаланууга болот; Ультраүн кристаллдык чөйрөдө таралганда анын оптикалык сындыруу көрсөткүчүн өзгөртөт. Ультраүндүк толкундун таралуусун коштоочу тыгыздануунун жана сейректелүүнүн көптүгү оптикалык тунук чөйрөлөрдө жарык толкунунун дифракциясын байкоого мүмкүндүк берген торчону элестетет. Ультраүндөгү жарыктын дифракциясы акустооптиканын негизинде жатат. Акустооптика газ лазери пайда болгондон кийин күчтүү өнүгө баштады.

Ультраүндүн ыкмалары катуу нерсенин жана жарым өткөргүчтөрдүн физикасында кеңири колдонулат. Мунун натыйжасында акустиканын жаңы тармагы – акустоэлектроника пайда болду. Анын жетишкендиктеринин негизинде микрорадиоэлектроникадагы сигналдык маалыматтарды иштеп чыгуучу приборлор иштелип чыгууда. Заттын структурасын изилдөөдө Ультраүн чоң роль ойнойт. Фонондордун өткөрүмдүүлүк электрондору менен магнондор жана катуу нерселердеги квазибөлүкчөлөр менен болгон өз ара аракеттешүүсүн изилдөөчү кванттык акустика өнүгө баштаган.

Ультраүнтехникада кеңири колдонулат. Чөйрөлөрдүн айырмачылыгынын чегиндеги Ультраүндүн чагылуусун колдонуп, Ультраүндүк приборлордун жардамы менен нерселердин өлчөмдөрү, түздөн-түз өлчөөгө мүмкүн болгон сыйымдуулуктардагы суюктуктардын деңгээли өлчөнөт. Ультраүн менен жарык таралбай турган чөйрөнүн ичиндеги нерселерди «көрүүгө» болот. Мис., деңиздерде жарыктын жардамы менен маалымат алууга болбойт. Ошондуктан эхолот, гидролокаторлор колдонулат. Чоң жыштыктуу Ультраүн техникада технологиялык процесстердин жүрүшүнө сызыктуу эмес эффекттер – кавитация акустикалык агымдар ж. б. ортомчулугу аркылуу таасир этүү менен колдонулат. Ультраүн биологияда жана медицинада колдонулат.

Ультраүн медицинада терапевттик жана хирургиялык дарылоодо оорунун атын аныктоо үчүн колдонулат. Ультраүндүн дененин жумшак ткандарына көп жутулуусуз өтүүсү жана акустикалык бир тектүү эместиктерден чагылуусу ички органдарды диагностикалоо үчүн аны колдонууга мүмкүндүк берет. Терапевттик максатта Ультраүндүн таасири астында ткандарды микро массаждоо, ткандарды локалдык ысытуу жана алмашуу процесс-терин активдештирүү жүргүзүлөт.

Булактар

• Мамлекеттик тил жана энциклопедия борбору. Физика. Энциклопедиялык окуу куралы. 2004 Бишкек. ISBN 9967-14-010-0