अल्ट्रासोनिक कंपन वस्तु पर किस प्रकार का बल लगाता है?

वस्तु का कंपन उतार-चढ़ाव उत्पन्न कर सकता है। 16 हर्ट्ज और 20 किलोहर्ट्ज़ के बीच आवृत्ति वाली यांत्रिक तरंग मानव श्रवण का कारण बन सकती है। इस बैंड में यांत्रिक तरंग को ध्वनि तरंग कहा जाता है। 20 किलोहर्ट्ज़ से नीचे की अल्ट्रासोनिक आवृत्तियों को इन्फ्रासाउंड तरंगें कहा जाता है, और 20 किलोहर्ट्ज़ से ऊपर की फ्लैट आवृत्तियों को अल्ट्रासोनिक तरंगें कहा जाता है। आम अल्ट्रासोनिक दूरी मापने वाला ट्रांसड्यूसर दसियों किलोहर्ट्ज़ और दसियों मेगाहर्ट्ज अल्ट्रासोनिक तरंगों के बीच होता है, जो प्रसिद्ध तरंगों की तरह, तरल पदार्थ, ठोस, गैसों में यात्रा कर सकता है और प्रसार के दौरान क्षय हो सकता है। अल्ट्रासोनिक तरंगों में ध्वनि तरंगों के सामान्य गुण होते हैं। जब वे विभिन्न मीडिया में प्रचार करते हैं, तो वे इंटरफ़ेस पर शूट करेंगे और प्रतिबिंबित करेंगे। जब अल्ट्रासोनिक तरंगों के दो स्तंभ मिलते हैं, तो हस्तक्षेप होगा। अल्ट्रासोनिक तरंगें लोचदार मीडिया में यांत्रिक दोलन हैं। ध्वनि तरंगों की तुलना में, अल्ट्रासोनिक तरंगों की आवृत्ति बहुत अधिक होती है, इसलिए अल्ट्रासोनिक तरंगों की तरंग दैर्ध्य कम होती है, रैखिक प्रसार क्षमता ध्वनि तरंगों की तुलना में अधिक मजबूत होती है, और दिशा अच्छी होती है और किरण केंद्रित होती है। विशेषताएँ। अल्ट्रासोनिक तरंगों को आम तौर पर अनुप्रस्थ दोलन तरंगों और अनुदैर्ध्य दोलन तरंगों में विभाजित किया जा सकता है। वहीं अनुदैर्ध्य अल्ट्रासोनिक व्यावहारिक अनुप्रयोगों में अधिक आम है। जब अल्ट्रासोनिक तरंग ठोस और तरल में फैलती है, तो क्षय दर छोटी होती है, प्रसार की दूरी दूर होती है, और उच्च आवृत्ति अल्ट्रासोनिक तरंग का उपयोग किया जा सकता है। जब अल्ट्रासोनिक तरंग हवा में फैलती है, तो आवृत्ति तेजी से घटती है, इसलिए आमतौर पर कम आवृत्ति वाली अल्ट्रासोनिक तरंग का उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक सेंसर और जनरेटर के विभिन्न प्रकार और विभिन्न आवृत्तियों, विभिन्न कार्यों का एहसास करने वाले सर्किट के साथ, विभिन्न प्रकार के अल्ट्रासोनिक अनुप्रयोग उपकरण विकसित कर सकते हैं, और चिकित्सा, संचार, औद्योगिक, राष्ट्रीय रक्षा और अन्य पहलुओं में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

जब अल्ट्रासोनिक तरंगें किसी माध्यम में फैलती हैं, तो प्रसार माध्यम के साथ विभिन्न प्रभाव होते हैं, जो माध्यम में यांत्रिक, विद्युत चुम्बकीय, थर्मल और रासायनिक संबंधित प्रभाव पैदा करने के लिए संबंधित यांत्रिक, भौतिक, विद्युत चुम्बकीय और रासायनिक परिवर्तन का कारण बनता है:

(1) यांत्रिक प्रभाव: का यांत्रिक कंपन अल्ट्रासोनिक तरंग द्वारा उत्पन्न अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर ठोस माध्यम को फैलाने, तरल माध्यम को इमल्सीकृत करने और जेल माध्यम को तरलीकृत करने का कारण बनेगा। द्रव माध्यम अल्ट्रासोनिक तरंगों की कार्रवाई के तहत एक स्थायी तरंग घटना उत्पन्न करता है, जिससे द्रव में छोटे निलंबित कण यांत्रिक बल की कार्रवाई के तहत नोड्स पर जमा हो जाते हैं, जो अंतरिक्ष में आवधिक कण एकत्रीकरण के रूप में प्रकट होता है। मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्री अल्ट्रासोनिक तरंगों के यांत्रिक कंपन के तहत यांत्रिक संपीड़न उत्पन्न करती है, जो चुंबकीयकरण का कारण बनती है। पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री अल्ट्रासोनिक तरंगों के यांत्रिक कंपन के तहत यांत्रिक संपीड़न उत्पन्न करती है, जो प्रेरित चार्ज का कारण बनती है।

(2) गुहिकायन प्रभाव: जब अल्ट्रासोनिक तरंग तरल में फैलती है, तो तरल में छोटे कण अल्ट्रासोनिक तरंगों की क्रिया के तहत तीव्र गति उत्पन्न करते हैं, जिससे कई छोटे बुलबुले पैदा होते हैं। ये छोटे बुलबुले अल्ट्रासोनिक तरंगों की क्रिया से तुरंत फैलते हैं और टूट जाते हैं, जिससे ये छोटे कण बहुत तेज़ गति से टकराते हैं और अत्यधिक उच्च दबाव उत्पन्न करते हैं। ऐसे कणों के बीच हिंसक टकराव और घर्षण, दो अमिश्रणीय तरल पदार्थ जैसे कि पायसीकरण उत्पन्न होता है, जिससे तरल का तापमान भी नाटकीय रूप से बढ़ जाता है, जिससे विलेय के विघटन में तेजी आती है, रासायनिक प्रतिक्रिया से तरल का वेग बढ़ जाता है। अल्ट्रासाउंड की क्रिया के तहत इस तरल के प्रभाव को गुहिकायन प्रभाव कहा जाता है।

(3) ऊष्मीय प्रभाव: कब अल्ट्रासोनिक सेंसर सर्किट माध्यम में फैलता है, यह कण कंपन और कण घर्षण का कारण बनेगा। अल्ट्रासोनिक ऊर्जा का एक हिस्सा कणों द्वारा ऊष्मा ऊर्जा में अवशोषित कर लिया जाता है, और माध्यम का तापमान तदनुसार बढ़ जाएगा। जबकि उच्च-आवृत्ति अल्ट्रासोनिक ऊर्जा प्रभाव पर बहुत बड़ा प्रभाव डालती है, ऊर्जा अवशोषित करने वाला माध्यम महत्वपूर्ण थर्मल प्रभाव डालता है।

(4) रासायनिक प्रभाव: अल्ट्रासोनिक तरंग के गुहिकायन के कारण तरल का तापमान भी तेजी से बढ़ जाता है, जिससे विलेय का विघटन तेज हो जाता है और तरल की रासायनिक प्रतिक्रिया गति तेज हो जाती है। अल्ट्रासोनिक में बड़ी संख्या में रासायनिक पोलीमराइजेशन, अपघटन और हाइड्रोलिसिस और महत्वपूर्ण उत्प्रेरक त्वरण भी हो सकता है। अल्ट्रासोनिक प्रभाव कुछ इलेक्ट्रोकेमिकल और फोटोकैमिकल प्रक्रियाओं पर भी महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है।