Effekten av ultraljud
När ultraljudsvågen fortplantar sig i mediet, på grund av samspelet mellan ultraljudsvågen och mediet, genomgår mediet fysiska och kemiska förändringar, vilket resulterar i en serie mekaniska, termiska, elektromagnetiska och kemiska ultraljudseffekter, inklusive följande fyra effekter:
1. Mekaniska effekter
Den mekaniska verkan av ultraljud kan främja flytande emulgering, gel kondensering och fast spridning. När en stående våg bildas i ultraljudsvätskan medium, de små partiklarna svävande i vätskan kondenseras vid noderna på grund av mekanisk kraft, bildar periodisk ackumulering i utrymmet. När ultraljudsvågor propagera i piezoelektriska material och magnetostrictive material, inducerad elektrisk polarisering och inducerad magnetisering på grund av den mekaniska verkan av ultraljudsvågor (se dielektrisk fysik och magnetostriktion).
2. Kavitation
När ultraljudsvågor verkar på vätskor, kan ett stort antal små bubblor produceras. En anledning är att partiell dragstress visas i vätskan för att bilda undertryck. Minskningen i tryck gör att gasen ursprungligen upplöstes i vätskesuperaturatet och flykten från vätskan och blir små bubblor. Den andra anledningen är att den starka drag stress "tårar" vätskan i en ihålig, som kallas kavitation. Inuti kaviteten är flytande ånga eller en annan gas upplöst i vätskan, och det kan även vara ett vakuum.
De små bubblor som bildas på grund av kavitation kommer att fortsätta att röra sig, växa upp eller plötsligt brista med vibrationerna i det omgivande mediet. När den spricker rusar den omgivande vätskan plötsligt in i bubblan, vilket genererar hög temperatur, högt tryck och chockvågor. Den inre friktionen tillsammans med kavitation kan bilda elektriska laddningar, och orsaka ljusutsläpp i bubblorna på grund av urladdning. Tekniken för ultraljudsbehandling i vätska är mestadels relaterad till kavitation.
3. Termisk effekt
På grund av den höga frekvensen och hög energi av ultraljud, kan det producera uppenbara termisk effekt när absorberas av mediet.
4. Kemiska effekter
Effekten av ultraljud kan främja eller påskynda vissa kemiska reaktioner. Till exempel, rent destillerat vatten genomgår ultraljud behandling för att producera väteperoxid; kväveupplöst vatten producerar lustgassyra efter ultraljudsbehandling; färgämne vattenlösning kommer att ändra färg eller blekna efter ultraljud behandling. Förekomsten av dessa fenomen åtföljs alltid av kavitation. Ultraljud kan också påskynda hydrolys, sönderdelning och polymerisering av många kemiska ämnen.
Ultraljud har också en betydande effekt på fotokemiska och elektrokemiska processer. Efter att de vattenhaltiga lösningarna av olika aminosyror och andra organiska ämnen är ultraljud bearbetade, försvinner de karakteristiska absorptionsbanden och visar en enhetlig allmän absorption, vilket indikerar att kavitationen har förändrat den molekylära strukturen.
