Отличительные особенности ультразвуковых колебаний

1. Ультразвуковые колебания, имея большую частоту f, в сравнении со звуковыми колебаниями при одинаковой скорости распространения, характеризуются значительно более короткими длинами волн. Ультразвуковые колебания в различных средах с длиной волны, не превышающей 1…10 мм, по своим свойствам аналогичны световым лучам. Это позволяет не только фокусировать колебания, но и формировать направленное излучение, то есть направлять энергию в нужном направлении и сосредотачивать ее в нужном объеме.

2. УЗ колебания может распространяться в любых материальных средах (в прозрачных и непрозрачных средах, проводниках и диэлектриках и т.п.), что позволяет использовать их для исследования и воздействия на полимеры, металлы, жидкости, газы и др.

3. Мощность ультразвуковых колебаний, распространяемых в средах, пропорциональна квадрату частоты, и поэтому, в отличие от мощности звуковых колебаний - очень велика. Мощность ультразвуковых колебаний может достигать сотен киловатт, а интенсивность (энергия, распространяемая через единицу площади в единицу времени) - 1...1000 Вт/см². При таких интенсивностях ультразвукового воздействия внутри материальных тел может распространяться очень большая энергия механических колебаний. В ходе распространения волны (в колебательном процессе) возникают перепады звукового давления, превышающие десятки мПа.

Кроме того, не следует забывать, что это давление меняет свой знак, переходя в разряжение с частотой большей 20 тысяч раз в секунду.
Возможность ввода огромных энергий позволяет повышать эффективность множества различных технологических процессов [4], создавать новые материалы, получать новые вещества, решать многие вопросы технологического контроля и измерений. Эти свойства положены в основу применения УЗ.