الأشعة تحت الصوتية و الموجات فوق الصوتية هم انهم صفات الموجات الصوتية تتعلق بارتفاعها أو ترددها. البشر قادرون فقط على سماع الأصوات التي تمتد بين ترددات 20هرتز و 20.000هرتز. وبالتالي ، فإن أي أصوات ذات تردد أقل من هذا النطاق تسمى الأشعة تحت الصوتية ، في حين أن تلك الأصوات ذات الترددات الأعلى من 20.000هرتز تسمى الموجات فوق الصوتية.
نظرةأيضا:ما هي الموجات الصوتية؟
ما هي الأشعة تحت الصوتية؟
الأشعة تحت الصوتية هو الاسم الذي يطلق على الموجات الصوتية التي يوجد ترددها أدناه من الطيف السمعي البشري ، أي الصوت الذي يقدم تردد أقل من 20 هرتز. وبالتالي ، فإن الأشعة تحت الصوتية هي صوت منخفض التردد لا يمكن سماعه ، ولكن في ظل ظروف معينة ، يمكن اعتباره على أنه اهتزاز، من خلال براعة.
نظرةأيضا: كيف يعمل السمع البشري
أنت الأشعة تحت الصوتية يمكن أن تنبعث من الظواهر الطبيعية ، مثل الزلازل والانهيارات الثلجية والبرق وغيرها. بعض الحيوانات قادرة على التواصل من خلال الموجات فوق الصوتية. هذا هو الحال مع الحيتان وأفراس النهر ووحيد القرن والزرافات ، على سبيل المثال. بسبب التردد المنخفض ، فإن طول الموجة من عند الأشعة تحت الصوتية
é كبير جدا، وبالتالي ، فإن هذا النوع من الصوت لديه قدرة كبيرة على كائنات الخطوط العريضة و بث لكل مسافات كبيرة دون تبديد القوى الكبرى. يمكن للحيتان ، على سبيل المثال ، التواصل عبر الموجات فوق الصوتية من مسافة آلاف الأميال.
يمكن للحيتان التواصل عبر الموجات دون الصوتية حتى على بعد آلاف الكيلومترات من بعضها البعض.
أنت الأشعة تحت الصوتية يمكن أيضًا إنتاجه بشكل مصطنع من خلال انفجارات، في المحركات مدعوم بزيت الديزل ، في التوربيناتريح وفي بعض مكبرات الصوت التي تنبعث منها اصواتصوت عميق. في جميع أنحاء العالم ، هناك العديد من أجهزة الكشف بالموجات فوق الصوتية مراقبة تفجير الرؤوس النووية، من خلال برنامج قادر على تمييز الإشارة من هذا النوع من الانفجار عن الإشارات القادمة من النشاط الزلزالي للأرض ، على سبيل المثال.
تنتج توربينات الرياح ضوضاء شديدة للغاية ومنخفضة التردد.
ما هي الموجات فوق الصوتية؟
الموجات فوق الصوتية هو الاسم الذي يطلق على الموجات الصوتية ذات الترددات الأعلى من 20.000هرتز وبالتالي غير مسموع للبشر. تستخدم الموجات فوق الصوتية في العديد من مجالات المعرفة ولأغراض تحقيق مختلفة. في الطب ، فإن الموجات فوق الصوتية تستخدم كملف التصوير غير الجراحي قادرة على الكشف عن تفاصيل الهياكل الداخلية للأعضاء ؛ في صناعة المواد ، تستخدم الموجات فوق الصوتية للكشف عن العيوب المجهرية في الهياكل المعدنية أو الخرسانية ؛ في الجيولوجيا ، تستخدم الموجات فوق الصوتية لتحليل التربة والصخور. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية لتسهيل أو حتى تسريع بعض التفاعلات الكيميائية.
نظرةأيضا:نصائح لتحسين سمعك
بعض الحيوانات قادرة على سماع الموجات فوق الصوتية جيدًا ، مثل الخفافيش ، والتي ، بالإضافة إلى سماعها وإنتاجها ، تستخدمها كنوع من الرادار (تسمى العملية تحديد الموقع بالصدى) قادرة على اكتشاف فريستها. يمكن أن تختلف الأصوات التي تنتجها الخفافيش بين 100 كيلو هرتز و 200كيلو هرتز.
تردد الصوت
يقيس تردد الموجة الصوتية عدد مرات اهتزاز الموجة في كل ثانية. في النظام الدولي للوحدات ، يُقاس التردد بالهرتز ، ولكن من الشائع أن تصادف مضاعفات هذه الوحدة ، مثل كيلو هرتز (كيلو هرتز - 103 هرتز) ، و ميغا هيرتز (ميغا هرتز - 106 هرتز) ، و جيجاهرتز (جيجاهرتز - 109 هرتز) إلخ.
يمكن حساب تردد الموجة الصوتية من خلال عدد التذبذبات في الثانية ، ولكن يمكن أيضًا تحديدها من خلال نسبة ● السرعةفيالتكاثر (ت) بواسطة الخاص بك الطولفيلوح (λ) ، ملاحظة:
على سبيل المثال ، موجة صوتية يبلغ طولها الموجي 10سم (0.10 م) وسرعة الانتشار 340آنسة سيكون له تردد يساوي 3400هرتز (3.4 كيلو هرتز):
فحص الموجات فوق الصوتية
يعد فحص الموجات فوق الصوتية اختبارًا شائعًا للغاية نظرًا لخفة الحركة والفعالية والسلامة والتكلفة المنخفضة. يمكن أن يوفر التصوير بالموجات فوق الصوتية تفاصيل الهياكل الداخلية للأعضاء والأجنة وحتى الدورة الدموية في الوقت الفعلي ودون التسبب في تلف الأنسجة. يصدر جهاز الموجات فوق الصوتية أصواتًا عالية التردد فيما بين 2ميغا هيرتز و 10ميغا هيرتز (ميغا هرتز) ، التي تنتجها أ محول. يتكون محول الطاقة من صغير بلورة كهرضغطية، قادرة على إنتاج حجم صغير التيار الكهربائي عند التعرض للاهتزاز. وهكذا ، عندما يلتقط بلورة محول الطاقة أ صدى صوت من موجة صوتية انعكست بواسطة بنية ما تحت الجلد ، يتم إنتاج إشارة كهربائية صغيرة وترجمتها بواسطة الكمبيوتر إلى صورة.
على الرغم من كونه اختبارًا آمنًا وغير مؤين ، إلا أن الموجات فوق الصوتية يمكن أن تفعل ذلك تسبب تأثيرات بيولوجية صغيرة. أثناء انتشارها في جسم الإنسان ، تقوم الموجات فوق الصوتية بنقل الطاقة إلى الأنسجة ، وتسخينها وإنتاج الجذور الحرة ، والتي يمكن أن تلحق الضرر بالشفرة الجينية للخلايا.
الطيف السمعي
السمع البشري له حدود سمعية لبعض الترددات الصوتية. في المتوسط ، يستطيع البشر السماع جيدًا بين ترددات 20هرتز و 20.000هرتز. تحقق من الجدول أدناه الذي يوضح نطاقات الطيف المسموع لبعض الحيوانات:
حيوان |
طيف السمع |
بشر |
20 هرتز إلى 20000 هرتز |
دولفين |
150 هرتز إلى 150.000 هرتز |
جرو |
من 15 هرتز إلى 50000 هرتز |
قط |
60 هرتز إلى 65000 هرتز |
مضرب |
من 1000 هرتز إلى 120 ألف هرتز |
نظرًا لأن الكلاب قادرة على سماع الأصوات المنخفضة ، حتى 15 هرتز ، يتم تدريب بعضها على تحذير البشر من وصول الزلازل ، على سبيل المثال. ينتج هذا النوع من الأحداث الطبيعية أصواتًا منخفضة التردد غير مسموعة للإنسان.
بي. رافائيل هيلربروك
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-infrasom-ultrasom.htm
