위 그림의 소리굽쇠에서 발생하는 음파는 물을 진동시킵니다.
특정 파장(300nm~700nm 이내의 전자기파)만 볼 수 있는 사람의 눈과 마찬가지로 사람의 귀는 약 20Hz~20,000Hz의 주파수를 가진 음파만 들을 수 있으며, 20,000Hz 이상의 주파수를 가진 것을 초음파라고 합니다.
초음파는 어떻게 발견되었나요? 사람의 귀는 초음파를 들을 수 없지만 일부 동물은 들을 수 있습니다. 1794년 스팔란자니는 박쥐가 들리지 않는 소리로 이동한다는 사실을 발견했습니다.
1876년 갤턴은 특별한 종류의 호루라기인 개 휘슬을 발명했습니다. 이 호루라기는 20,000Hz에서 50,000Hz의 주파수를 가진 음파를 방출합니다. 이 음파는 인간의 청각 한계를 넘어서는 것이지만 개의 청각 범위의 상한은 약 40,000Hz이고 고양이의 청각 범위의 상한은 약 60,000Hz이기 때문에 고양이와 개 모두들을 수 있습니다.
그래서 약 200 년 전에 초음파가 발견되었고 실제 초음파를 적용 할 수 있습니다. 1880년 퀴리 부인의 남편인 피에르 퀴리와 그의 동생이 압전 효과를 발견하면서 압전 효과를 기반으로 초음파를 방출하고 감지할 수 있게 되면서 초음파 응용의 문이 열렸습니다.
초음파는 파장과 주파수가 반비례하는 것이 특징이며 초음파 주파수가 상대적으로 높기 때문에 파장이 짧고 진동이 강하여 에너지가 높기 때문에 파장이 짧고 주파수가 높기 때문에 초음파 포인팅이 좋습니다.
초음파는 또한 침투력이 좋기 때문에 재료에 먼 거리까지 퍼질 수 있습니다. 이러한 특성에 따라 초음파의 응용 분야도 크게 두 가지로 나뉩니다.
초음파의 우수한 방향성과 침투 특성으로 인해 초음파의 응용 분야는 크게 두 가지로 나뉩니다. 첫 번째는 감지 및 테스트입니다. 예를 들어 의학에서 일반적으로 사용되는 B-초음파는 초음파의 인체 반사 패턴을 기반으로 인체에 거의 해를 끼치지 않고 인체 내부 구조를 탐색합니다. 임상 의학에서 없어서는 안 될 진단 방법입니다.
항해 및 항공 분야에서 널리 사용되는 초음파를 원리로 하는 소나 시스템도 있으며, 전방 장애물을 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 정밀 부품의 표면 생산 감지에 특화된 초음파 결함 검출기와 같은 유사한 응용 분야가 많이 있습니다.
두 번째 분야는 초음파 처리로, 초음파의 강력한 에너지를 통해 유리 청소, 공장 먼지 제거, 초음파 용접과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.