Lexikon: Ultraschall

 

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Dieser Artikel behandelt den Ultraschall im physikalischen Sinne. Für die medizinische Untersuchung mittels Ultraschall (z.B. Schwangerschaftsuntersuchung) siehe . ----

Definition

Mit Ultraschall bezeichnet man oberhalb der menschlichen Hörschwelle, mit en zwischen 20 kHertz (Einheit)|Hz und 1000 MHz. Töne noch höherer Frequenz werden als bezeichnet. Unterhalb des für Menschen hörbaren Schalls spricht man von . Ultraschallwellen sind elastische, harmonische, dreidimensionale, laufende n. Sie können sich in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern ausbreiten.Feste Körper besitzen neben der auch in Gasen und Flüssigkeiten eigenen Volumenelastizität zusätzlich Formelastizität.Dadurch besteht eine Abhängigkeit von der Körpergestalt für die in diesem Körper möglichen Wellenarten.

Ultraschall ist für Menschen nicht hörbar, da das menschliche Ohr Frequenzen über 20 kHz nicht wahrnimmt. Eine Reihe von Tieren, darunter Hunde, Delfine und einige Insektenarten, können Ultraschall hören. Das beste Hörvermögen besitzen Fledertiere|Fledermäuse, die Ultraschall nicht nur hören, sondern auch erzeugen und sich anhand der s orientieren können.

Erzeugung

Zur Erzeugung eignen sich Schwingquarze, die durch Umkehr des -Effekts zu Schwingungen angeregt werden. An einen Quarz wird eine Wechselspannung mit der gewünschten Schwingfrequenz angelegt. Die Schwingungen werden dann z.B. an den Boden eines Reinigungsgefäßes übertragen.

Anwendungen

Ultraschall findet in der und diverse Anwendungen:

  • , : Tiefenmessung und Meeresbodenuntersuchung aus Wasserfahrzeugen heraus
  • Ultraschall
  • Ultraschallmikroskop
  • Informationsübertragung, heute allerdings mit geringer technischer Bedeutung, z.B. in Fernbedienungen (1970er Jahre) für Fernseher|Fernsehgeräte oder Entfernungsmessgeräten.
    • Kommunikation mit U-Booten und Unterwassergeräten
  • Werkstoffprüfungen mit . Über die Laufzeit des Signals können unbeabsichtigte Einschlüsse, oder Risse entdeckt werden
  • zur Untersuchung von Mensch und Tier
    • M-Mode ("motion mode"), beispielsweise zur Darstellung von fetalen Herzrhythmusstörungen
    • B-Mode ("brightness mode") um zweidimensionale Schnittbilder zu erhalten
    • Doppler: Messung der Blutstromgeschwindigkeit mittels
    • Farbdoppler: Farbig codierte flächige Darstellung der Blutstromgeschwindigkeit in Gefäßen,
  • Industrielle Teilereinigung bis hin zum Auflösen, Herauslösen und Zerstören von Material in Ultraschall-Reinigungsgeräte|Ultraschall-Reinigungsgeräten
  • Ultraschall-Schneiden (biologische Gewebe)
  • Ultraschall-Motoren in -Objektiv_(Optik)|Objektiven
  • Zerstäuben, Vernebeln, Emulgieren und Mischen von Flüssigkeiten (beispielsweise bei Luftbefeuchtern, n)
  • Geräte zur Abschreckung von n und anderen Tieren, die vor Ultraschall flüchten sollen - eine Wirkung konnte wissenschaftlich bisher nicht nachgewiesen werden.
  • Hundepfeife|Hundepfeifen
  • Anwendungen bei Fledermäuse|Fledermaus- und Delfine|Delphinforschung, da diese mit sich mit Ultraschall orientieren beziehungsweise kommunizieren
  • Die Aufzeichnung der Ultraschallvokalisation von Ratten|Ratte und Maus wird in der psychopharmakologischen Forschung wie auch in der neurowissenschaftlichen Verhaltensforschung genutzt.

Gelegentlich wird zu Unrecht auch die Nierensteinzertrümmerung der Wirkung von Ultraschall zugeschrieben. Tatsächlich werden akustische n verwendet, die oft inkorrekt als Ultraschallstoßwelle bezeichnet werden.

Verweise

Siehe auch: -- -- -- Piezoeffekt -- -- --


Kategorie:Akustik

Weblinks

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