Un trasduttore ad ultrasuoni è un dispositivo che converte l'energia elettrica a energia sonora . Lavorano applicando una corrente alternata ad un materiale piezoelettrico , come il quarzo , inserito tra due dissipatori metallici . Questo fa sì che il materiale piezoelettrico a vibrare rapidamente e genera ultrasuoni .
L'ecografia utilizzato nella maggior parte degli esperimenti è diverso dal ultrasuoni utilizzati in situazioni imaging medicale, quali scansioni gravidanza . Il primo è di una frequenza più bassa , mentre il secondo è un aumento della frequenza e sicuro per uso medico .
Cavitazione Bolle e sonoluminescenza
ultrasuoni che viaggiano attraverso un liquido creare alternando regioni di alta e bassa pressione . La bassa pressione provoca minuscole bolle di cavitazione a formare , che poi espandersi e contrarsi a causa delle onde ultrasoniche oscillanti . Il liquido evapora nelle cavità bolla , riempiendo la bolla di vapore e gas disciolti nel liquido diffusa nelle bolle .
Infine , la cavitazione bolle collasso e implodere , creando un'onda d'urto che sottopone i contenuti delle bolle a temperature e pressioni fino a 5000 Kelvin e 1000 atmosfere rispettivamente .
Queste condizioni causano particolari reazioni chimiche che normalmente non si verificano in laboratorio , come la sonoluminescenza , quando le bolle che collassano emettono luce . Le condizioni all'interno delle bolle che collassano creano molto di breve durata e difficili da identificare molecole eccitate e ioni che sbarazzarsi della loro energia in eccesso sotto forma di luce .
Pulizia ad ultrasuoni
ecografia può essere utilizzato per pulire oggetti come gioielli. Le bolle di cavitazione creati dal collasso ultrasuoni sulle superfici di oggetti immersi nel liquido . Quando crollano loro " jet" sulla superficie e pulire la superficie nel processo .
Potete vedere questo effetto mettendo un pezzo di foglio di alluminio in un bagno a ultrasuoni . Fissare il trasduttore ultrasonico alla parte inferiore di un contenitore metallico , come un barattolo di latta , e riempire con acqua . Accendere il trasduttore e in possesso di un pezzo di foglio di alluminio in acqua per circa 10 secondi . Tenere la stagnola per una luce brillante di vedere molti piccoli fori nella pellicola dai collasso e getto bolle di cavitazione .
Creazione di emulsioni di liquidi immiscibili
alcuni liquidi , come olio e acqua , non mescolare tra loro anche sotto vigorosa agitazione . Questi liquidi sono " immiscibili . " Le bolle di cavitazione prodotte da un trasduttore ultrasonico può essere utilizzato per creare una emulsione di due liquidi immiscibili in cui uno dei due liquidi immiscibili è sospeso all'interno dell'altro . I due liquidi si separano alla fine , ma sarà più lento se li mescolato a mano .
Aggiungi parti uguali di olio e acqua di cottura per un barattolo di vetro . Mescolare i liquidi immiscibili agitando il vaso a mano , e poi lasciare per separare . Registrare il tempo per la separazione completa a verificarsi, e quindi inserire il trasduttore ad ultrasuoni in olio e acqua. Accenderlo per creare un'emulsione . Ancora una volta , lasciare i due liquidi per separare e registrare il tempo per una separazione completa si verifichi . L'emulsione creato dalla ecografia ci vorrà più tempo per separare .