Techniklexikon

Ultraschall

Schall Akustik, Schall mit Frequenzen zwischen 20 kHz und 10¹⁰ Hz. Das Ultraschallgebiet umfasst etwa 16 Oktaven. Nach hohen Frequenzen wird es abgegrenzt durch den Hyperschall-Bereich.

Die zugehörigen Wellenlängen des Ultraschalls reichen von 1,6-0,3 × 10^-4 cm in Luft bei einer mittleren Schallgeschwindigkeit von c_m » 330 m / s, von 6-1,2 × 10^-4 cm in Flüssigkeiten bei c_m » 1 200 m / s und von 20-4 × 10^-4 cm in Festkörpern bei c_m » 4 000 m / s. Die kürzesten Ultraschallwellen liegen somit bereits in der Grössenordnung der Lichtwellenlängen.

Die Gesetze der Akustik des Hörbereichs gelten unverändert auch für das Gebiet des Ultraschalls, allerdings treten infolge der kurzen Wellenlängen und der hohen Druckgradienten in der Welle noch neue, im Hörschallgebiet unbekannte Erscheinungen auf, z.B. die Beugung des Lichtes an Ultraschallwellen (Ultraschallstroboskop).

Die verhältnismässig kurzen Wellenlängen des Ultraschalls gestatten experimentelle Untersuchungen, die besonders in der Raumakustik Anwendung finden. Die Möglichkeit der scharfen Bündelung des Ultraschalls erlaubt das Experimentieren mit Ultraschallstrahlen, mit denen eine Art Schalloptik nach den bekannten Gesetzen der Brechung, Reflexion und Beugung betrieben werden kann.

Die leicht realisierbare technische Erzeugung von Ultraschallwellen hoher Intensität führte zu einer verbreiteten Anwendung des Ultraschalls.