Hullámmozgás
A RadiWiki wikiből
A folyékony közeget alkotó molekulák folyamatos véletlenszerű mozgásban vannak. Ha erre a közegre külső erő nem hat, a molekulák többé-kevésbé egyenletesen oszlanak meg egy adott folyadéktérfogatban (a. ábra). Ha a közegre erő hat, melyet a b. ábrán egy dugattyú közvetít, akkor a molekulák a dugattyú előtt koncentrálódni fognak, melynek következtében ezen a helyen fokozott nyomás alakul ki. Ezt a fokozott nyomású területet kompressziós zónának nevezik. Mivel a dugattyú az erőátadás során a molekulákat egyben előrefelé el is mozdítja, a magasabb nyomású terület a dugattyúval ellentétes irányban elindul. A közegben okozott mechanikai zavar tehát a zavarforrástól eltávolodik, mely zavarforrás az ultrahang képalkotó diagnosztikai alkalmazásban a transzducer lenne. A kompressziós zóna tehát a közegben elindul a dugattyú felületétől, de a dugattyút ha ellentétesen húzzuk, akkor a kompressziós zóna mögött egy alacsonyabb nyomású terület alakul ki, melyben a molekulák kisebb sűrűségben lesznek. Ezt a területet ritkulási zónának nevezzük, mely a dugattyúmozgás miatt szintén attól távolodni kezd (c. ábra). Így tehát a kompressziós és ritkulási zónák (is) az adott közegben elmozdulnak.
Dugattyú mozgás által keletkező kompressziós és ritkulási zóna.
Ha a dugattyút folyamatosan oda-vissza mozgatjuk, akkor egymás után következő kompressziós és ritkulási zónák váltják egymást (d. ábra). Ez a folyamat tehát a közegben hullámszerű mechanikai zavart okoz, mely hullámforma longitudinális – a molekulák mozgása és a hullám terjedési iránya párhuzamos. A hanghullámokból a 20-20,000 Hz (0,02-20 kHz) frekvenciájúak hallhatók az emberi fül számára. A képalkotó diagnosztikában használt ultrahanghullámok frekvenciája 1-20 MHz tartományban vannak. Ahogy a longitudinális hullámok a közegben haladnak, a hullám szélén található molekulák álló (stacioner) molekulák mentén mozdulnak el. Az álló és mozgó molekulák közti nyíró erők miatt az addig álló molekulák a hullámtól eltávolodnak arra merőleges irányba (nyíró hullámok). Ez a jelenség leginkább a szilárd közegekben jelentős, a biológiai szövetek közül egyedül a csontban jellemző.
