En ultralyds transducer er en enhed, der omdanner elektrisk energi til lyd energi. De virker ved at påføre en vekselstrøm til et piezoelektrisk materiale, såsom kvarts, klemt inde mellem to metal køleplader . Dette bevirker, at det piezoelektriske materiale til at vibrere hurtigt og frembringer ultralyd.
Ultralyd anvendes i de fleste eksperimenter er forskellig fra ultralyd anvendes i medicinsk billeddannende situationer såsom graviditet scanninger. Førstnævnte er en lavere frekvens , mens sidstnævnte er af en højere frekvens og sikkert til medicinsk brug.
Kavitationsbobler og sonoluminescens
Ultralyd bølger , der rejser gennem en væske skabe vekslende områder af højt og lavt tryk . Det lave tryk bevirker små kavitationsbobler til dannelse , som derefter udvider sig og trækker på grund af de oscillerende ultralydsbølger . Væsken fordamper i boblen hulrum , fylde boblen med damp og gasser opløst i væsken diffust ind i boblerne .
Sidst kavitation bobler sammenbrud og implodere , hvilket skaber en trykbølge , der underkaster indholdet af bobler til temperaturer og tryk på op til 5000 Kelvin og 1000 atmosfærer hhv .
Disse betingelser give unikke kemiske reaktioner, der normalt ikke ville forekomme i laboratoriet , såsom sonoluminescens , når kollapsende bobler udsender lys . Betingelserne inde minimeringsannonceenhedsfunktionen boblerne skaber meget kortvarig og svære at identificere eksiterede molekyler og ioner, der slippe af med deres overskydende energi i form af lys.
Rengøring med ultralyd
Ultralyd kan bruges til at rense genstande såsom smykker . Kavitationsboblerne skabt af ultralyd sammenbrud på overfladerne af genstande nedsænket i væsken. Når de kollapse , de " jet " på overfladen og rengør overfladen i processen.
Du kan se denne effekt ved at placere et stykke aluminiumsfolie i et ultralydsbad . Fastgør ultralydstransduceren til undersiden af en metalbeholder , såsom en blikdåse , og fyld den med vand . Tænd for transduceren og holde et stykke aluminiumsfolie i vandet i omkring 10 sekunder. Hold op folien til et klart lys at se mange små huller knytnæveslag i folien fra de kollapsende og jetting kavitationsbobler .
Oprettelse Emulsioner af blandbare væsker
Nogle væsker , såsom olie og vand ikke blandes med hinanden , selv med kraftig omrøring. Disse væsker er " ikke-blandbar ". Kavitationsboblerne produceret af en ultralydtransducer kan anvendes til at skabe en emulsion af to ikke-blandbare væsker , hvor den ene af de ikke-blandbare væsker er suspenderet i den anden. De to væsker i sidste ende vil adskille , men det vil være langsommere , end hvis du blandede dem med hånden.
Tilføj lige dele madlavning olie og vand til en glaskrukke . Bland blandbare væsker ved at ryste glasset i hånden, og derefter forlade at adskille. Optag tiden for fuldstændig adskillelse forekommer , og derefter indsætte ultralydstransduceren i olie og vand. Slå den til at skabe en emulsion. Igen lader de to væsker til at adskille og registrere tid til en fuldstændig adskillelse forekommer. Emulsionen skabt af ultralyd vil tage længere tid at adskille.
Hoteltilbud