§15. Ультрадыбыс және оның қолданылуы

         Ултрадыбыс өз табиғаты бойынша дыбыстан ерекшеленбейтін (§6 қара) серпімді толқындар түрінде болады. Дегенмен, жоғары жиілікті (20Гц) ұзындықтары қысқа толқынды ультрадыбыстар өздерін құбылыстың жеке класына жатқызуға мүмкіндік беретін ерекше қаситтермен сипатталады. Жарық секілді кіші ұзындықты толқындардан ультрадыбысты толқындар қатаң бағытталған шоғырлар түрінде алынуы мүмкін.

         Ультрадыбысты инерциялау үшін негізінен кері құбылыс қолданылады.

Қайтымды пьезоэлектрлік эффект  – белгілі бір түрде кесілген кварцты пластинкада соққының туындауы (соңғы уақыттары кварц орнына барий титан аты қолданылып жүр). Бұл соққылық туындау электрлік өріс әсерінен жүреді. Егер осындай пластинканы жоғары жиілікті айнымалы өріске орналастырар болсақ, онда оның мәжбүр тербелісін туғызуға болады. Өзіндік жиілікте пластинкалар резонанс кезінде үлкен тербелістік амплитудалар, ізінше сәулеленуші ультрадыбыстық толқындардың үлкен қарқындылығын алады. Кварцты ультрадыбысты генератор идеасын француз физигі П. Ланженов (1872-1946) ұсынған болатын.

         Магнитостракция – бұл магниттік өріс әсерінен ферромагниттерде соққының туындауы. Ферромагнитті шиыршықты (стержень) (мысалы, никелдік немесе темірлік) жылдам ауыспалы магниттік өріске орналастырса, резонанс жағдайындағы тербеліс амплитудасы максималды болатын оның механикалық тербелісін туындатады.

         Ультрадыбыстар кең көлемде техникада, мысалы суасты сигнализациясын бағыттау, суасты заттарын анықтау мен тереңдікті өлшеу (гидролокатор, эколот) кезінде қолданылады. Мысалы, сүңгуір қайықтарға бекітілген пьезокварцты генераторлы эхолотта су түбіне жетіп, оған шағылысып кері қайтадан бағытталған ультрадыбыстық сигналдар болады.

         Судағы олардың таралу жылдамдығын біліп, ультрадыбысты сигналдың өту (берілуден қайтарға дейінгі) уақытын анықтай отырып,  тереңдікті есептеуге болады. Жаңғырықтың  тіркелуі сонымен қатар пьезокварц көмегімен де жүзеге асады. Пьезокварцқа деиін жеткен дыбыстық тербелістер онда серпімді толқындар туындатып, нәтижесінде кварцтың қарама – қарсы беттерінде өлшенетін электрлік зарядтар туындады.

         Егер зерттелетін деталь арқылы ультрадыбыстық сигнал жіберер болсақ, онда шоқтың шашылу сипаты мен ультрадыбыстық көлеңкенің пайда болуы бойынша дефектілер (дірілдер) болады. Осы принцип кезінде С.Я.Соколов (1897-1957) негізін салған бүтіндей бір техника саласы – ультрадыбыстық дефектоскопия жасалды. Ультрдыбысты қолдану микродиоэлектроникадағы сигналдық ақпараттар өңдеуге арналған приборларды оның негізінде жасыруға мүмкіндік беретін акустиканың  жаңа облысының негізі – акустоэлектроникада жүреді.

         Ультрадыбыс әртүрлі процестер (кристалдау, диффузиялау, жылу және металлургиядағы масса алмасуда) мен биологиялық обектілердегі (алмасупроцестерінің қарқындылығын жоғарылатуда) әсер ету үшін, заттардың физикалық қасиеттерін зерттеуде (жұтылу, зат құрылымы және т.б.) қолданылады.

         Ультрадыбыс сонымен қатар өте қатты және өте мұқият ұстауды қажет ететін денелерді механикалық өңдеу үшін, медицинада (диогностика, ультрадыбыстық хирургия, ұлпалардың микромассажы) және т.б. қолданылды.