Hur genererar piezoelektriska keramiska komponenter ultraljudsvågor?
Piezoelektrisk keramik är lämpliga material för att generera och detektera ultraljudsvågor. Laddningsbärare migrerar genom det piezoelektriska materialet under påverkan av ett elektriskt fält, vilket resulterar i en synlig längdförändring (den omvända piezoelektriska effekten). Om den pålagda spänningen är en växelspänning börjar partiklarna i mediet (t.ex. luft) att vibrera. Tryckfluktuationer förekommer. Partikelgleshet resulterar i en minskning av trycket, medan kompression resulterar i en ökning av trycket. Ljudvåglängden beskriver avståndet mellan två glesa eller komprimerade områden. De resulterande ljudvågorna fortplantar sig i det omgivande mediet. Ljudhastigheten varierar beroende på mediets densitet och elastiska egenskaper.
Det finns en grundläggande skillnad mellan longitudinella och tvärgående vågor. För longitudinella vågor inträffar svängningarna på planet för deras utbredning. De kan föröka sig i vätskor och gaser, såväl som i fasta ämnen. För skjuvvågor är svängningarna dock vinkelräta mot deras utbredningsriktning, vilket endast är möjligt i fasta ämnen. Båda våglägena kan omvandlas till det andra genom reflektion eller brytning i gränsområdet, vilket resulterar i ett tätare material.
