Υπερήχων αισθητήριο Πειράματα

Υπέρηχοι κύματα είναι ηχητικά κύματα που είναι πάνω από το όριο της ανθρώπινης ακοής . Τυπικά , οι άνθρωποι μπορούν να ακούσουν ηχητικά κύματα μεταξύ 16 και 16 hertz kilohertz , αλλά υπερηχογράφημα είναι στην κλίμακα από 20 έως kilohertz 10 megahertz . Ιατρική απεικόνιση κάνει εκτεταμένη χρήση των υπερήχων , αλλά υπερηχογράφημα έχει επίσης να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο σε πειράματα χημείας . Κεφαλές Υπερήχων
Η

Ένας υπερηχητικός μετατροπέας είναι μια συσκευή που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε ηχητική ενέργεια . Λειτουργούν με την εφαρμογή ενός εναλλασσομένου ρεύματος σε ένα πιεζοηλεκτρικό υλικό , όπως χαλαζία , σάντουιτς μεταξύ δύο μεταλλικών νεροχύτες θερμότητας. Αυτό προκαλεί το πιεζοηλεκτρικό υλικό να δονείται γρήγορα και παράγει υπερήχους .

Ο υπέρηχος χρησιμοποιείται στα περισσότερα πειράματα είναι διαφορετικό από το υπερηχογράφημα χρησιμοποιούνται σε καταστάσεις ιατρικής απεικόνισης , όπως σαρώσεις εγκυμοσύνης. Το πρώτο είναι χαμηλότερης συχνότητας , ενώ η δεύτερη είναι υψηλότερη συχνότητα και ασφαλή για ιατρική χρήση .
Εικόνων Σπηλαίωση Φυσαλίδες και sonoluminescence
Η

Υπερηχογράφημα κύματα που ταξιδεύουν μέσω ενός υγρού δημιουργούν εναλλασσόμενες περιοχές υψηλής και χαμηλής πίεσης . Η χαμηλή πίεση προκαλεί μικροσκοπικές φυσαλίδες σπηλαίωσης να σχηματίσουν , το οποίο , στη συνέχεια, διαστέλλονται και συστέλλονται λόγω της ταλάντωσης κύματα υπερήχων . Το υγρό εξατμίζεται εντός των κοιλοτήτων φούσκα, συμπληρώνοντας την φούσκα με ατμό , και τα αέρια διαλύονται εντός του υγρού διάχυτη εντός των φυσαλίδων.

Τελικά, η σπηλαίωση φυσαλίδες κατάρρευσης και implode , δημιουργώντας ένα ωστικό κύμα που εξαρτά τα περιεχόμενα των φυσαλίδων σε θερμοκρασίες και πιέσεις έως 5000 Kelvin και 1000 ατμόσφαιρες , αντίστοιχα.

Οι συνθήκες αυτές προκαλούν μοναδικές χημικές αντιδράσεις που δεν θα συνέβαινε κανονικά στο εργαστήριο , όπως sonoluminescence , όταν καταρρέει φυσαλίδες εκπέμπουν φως . Οι συνθήκες μέσα στις φυσαλίδες κατάρρευση δημιουργούν πολύ βραχύβια και είναι δύσκολο να προσδιοριστούν συγκινημένα μόρια και ιόντα που να απαλλαγούμε από την περίσσεια ενέργειας τους με τη μορφή του φωτός .

Η Υπερήχων Καθαρισμός

υπέρηχος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον καθαρισμό αντικειμένων , όπως κοσμήματα. Οι φυσαλίδες σπηλαίωσης που δημιουργήθηκε από την κατάρρευση υπερήχων επί των επιφανειών των αντικειμένων που βυθίζονται στο υγρό. Όταν καταρρέουν αυτοί " jet " πάνω στην επιφάνεια και καθαρίστε την επιφάνεια κατά τη διαδικασία .

Μπορείτε να δείτε αυτό το αποτέλεσμα με ένα κομμάτι αλουμινόχαρτο σε λουτρό υπερήχων . Συνδέστε το μετατροπέα υπερήχων στην κάτω πλευρά ενός δοχείου μετάλλου, όπως ένα κασσίτερος μπορεί, και γεμίστε το με νερό . Ενεργοποιήστε το μετατροπέα και κρατήστε ένα κομμάτι αλουμινόχαρτο στο νερό για περίπου 10 δευτερόλεπτα . Κρατήστε το φύλλο σε ένα λαμπρό φως για να δείτε πολλές μικροσκοπικές τρύπες στο φύλλο από την κατάρρευση και την δημιουργία πίδακα φυσαλίδων σπηλαίωσης .
Εικόνων Δημιουργία Γαλακτώματα αναμιγνύεται Υγρά
Η

Μερικά υγρά , όπως το λάδι και το νερό , να μην αναμειγνύεται με ένα άλλο , ακόμη και με έντονη ανάδευση . Αυτά τα υγρά είναι « αναμίξιμο ». Οι φυσαλίδες σπηλαίωσης που παράγεται από ένα μορφοτροπέα υπερήχων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ενός γαλακτώματος από δύο μη αναμίξιμα υγρά στα οποία ένα από τα μη αναμίξιμα υγρά αναστέλλεται εντός του άλλου . Τα δύο υγρά τελικά θα χωρίσει, αλλά θα είναι πιο αργή από ό, τι αν τους αναμιγνύεται με το χέρι .

Προσθήκη ίσα μέρη μαγειρικό λάδι και το νερό σε ένα γυάλινο βάζο . Αναμίξτε τα αναμειγνύονται υγρά ανακινώντας το βάζο με το χέρι , και στη συνέχεια αφήστε το να διαχωριστούν . Καταγράφεται ο χρόνος για την πλήρη διαχωρισμό να συμβεί , και στη συνέχεια τοποθετήστε το υπερηχητικό μετατροπέα στο λάδι και το νερό . Ενεργοποιήστε το για να δημιουργήσετε ένα γαλάκτωμα . Πάλι , αφήστε τα δύο υγρά να διαχωρίσει και να καταγράφει τον χρόνο για πλήρη διαχωρισμό να συμβεί. Το γαλάκτωμα που δημιουργήθηκε από τον υπέρηχο , θα χρειαστεί περισσότερος χρόνος για να διαχωριστούν .
Η
εικόνων