Ultraheli

Kõrgema sagedusega helisid, mille sagedus on üle 20 000 Hz, nimetatakse ultraheliks. Ultraheli saab tekitada mehaaniliselt (näiteks vilega) või elektromehaaniliselt. Ultraheli registreeritakse spetsiaalsete anduritega.

Mõned loomad (näiteks nahkhiir ja delfiin) suudavad tekitada ultraheli. Paljud loomad kuulevad ultraheli (vaata teema Helide skaala juures olevast tabelist loomade kuulmispiire).

Ultraheli võib olla inimesele nii kasulik kui ka ohtlik. Kui ultraheli sagedus ja intensiivsus on väikesed, siis elavdab see organismi kudede ainevahetust ja vereringet. Suurtel sagedustel ja intensiivsustel muutub ultraheli toime elusorganismidele hävitavaks.

Ultraheli kasutamine põhineb sageli kajameetodil. Ultraheli peegeldub teele jäävalt takistuselt. Kui püüda kinni peegeldunud helisignaal ning registreerida ajavahemik helisignaali väljasaatmise ja vastuvõtmise vahel, saab arvutada takistuse kauguse.

Ultraheli võimaldab nahkhiirtel pimeduses orienteeruda. Nahkhiir tekitab ultraheli sagedusega helisignaale ja võtab kõrvadega vastu ümbritsevatelt objektidelt peegeldunud heli. Nii saab ta teada takistuste asukohad ning suudab vältida kokkupõrget.

https://www.physics.utoronto.ca/~jharlow/teaching/phy138_0708/lec04/ultrasoundx_files/image001.jpgUltraheli kasutatakse laialdaselt meditsiinis. Organismis on erinevad koed, mille tihedused erinevad üksteisest. Kuna ultraheli peegeldub osaliselt kudede lahutuspinnalt, siis võimaldab see määrata erinevate kudede asendit (ultrahelidiagnostika). Lisaks diagnostikale kasutatakse ultraheli ka teraapias. Ultraheli neeldumine kudedes põhjustab kudede soojenemist. Ultraheliga saab soojendada ka luid ja liigeseid. Kui ultraheli intensiivsus on liiga suur, siis võib see põhjustada kudede hävimist.

Tööstuses kasutatakse ultraheli esemete või detailide defektide kindlakstegemisel. Ultraheli peegeldub tagasi uuritava eseme pinnalt. Kui esemel on pragusid või konarusi, siis on võimalik kajameetodil määrata defektide asukohta ja sügavust.

Laevanduses kasutatakse ultraheli kalaparvede, allveelaevade, jäämägede ja mitmesuguste teiste veealuste objektide asukoha määramiseks. Ultraheliga saab uurida ka merepõhja sügavust ja põhja reljeefi. Vastavat aparaati nimetatakse kajaloodiks.

 

Allikad: 

https://www.physics.utoronto.ca/~jharlow/teaching/phy138_0708/lec04/ultrasoundx_files/image001.jpg