Werkstoffprüfung mit Ultraschall

علم صوت، آکوستیک، فرآیندهای ارتعاشات مکانیکی و انتشار آنها در مواد جامد، مایع یا گاز را توصیف می کند. در فضای خالی صدایی وجود ندارد زیرا این خود ذرات ماده هستند که ارتعاش می کنند، برخلاف مثلاً ارتعاشات نور یا ارتعاشات با فرکانس بالا که در آن حالت الکتریکی و مغناطیسی خود فضا ارتعاش می کند. موج صوتی در هوا حجم کمی از هوا را از حالت استراحت خود به حرکت در می آورد، در حالی که موج نور بر وضعیت حرکت فضا تأثیر نمی گذارد. اگر چنین حرکات مکانیکی در ماده را که حداقل برای مدتی به طور منظم تکرار می‌شوند، یعنی دوره‌ای هستند، با تعداد دوره‌های در ثانیه تشخیص دهیم، می‌توانیم محدوده‌ای را که در آن گوش‌های ما برای تشخیص مناسب است، مشخص کنیم: ما صدا را می‌شنویم، زمانی که از طریق هوا یا بدن ما و زمانی که فرکانس آن نه خیلی کم و نه زیاد باشد به گوش ما می رسد. کمتر از حدود 10 هرتز (هرتز، یعنی نوسان در ثانیه) ما هیچ صدایی نمی شنویم، حتی بالاتر از حدود 15000 تا 20000 هرتز. (اما، اولی فقط در صورتی صحیح است که نوسان سینوسی باشد. اشکال دیگر توسط این گوش به زیر تقسیم می شوند. فراتون، که به موجب آن ارتعاش به صورت دنباله‌ای از زنگ‌ها یا ضربه‌ها قابل شنیدن است.) مشابه روشی که در آن امواج نور که دیگر برای چشم ما قابل درک نیستند، فرابنفش نامیده می‌شوند، امواج صوتی بالای 20000 هرتز به عنوان امواج فراصوت طبقه‌بندی شده‌اند. / p>

Die Lehre vom Schall, die Akustik, beschreibt die Vorgänge der mechanischen Schwingungen und ihre Ausbreitung in festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen. Im leeren Raum gibt es keinen Schall, weil es die Materieteilchen selbst sind, die schwingen, im Gegensatz etwa zu den Lichtschwingungen oder Hochfrequenz­ schwingungen, bei denen der elektrische und magnetische Zustand des Raumes an sich schwingt. Durch eine Schallwelle in Luft wird ein kleines Luftvolumen aus seiner Ruhelage heraus hin- und herbewegt, während eine Lichtwelle den Bewegungszustand des Raumes nicht beeinflußt. Unterscheidet man solche mechanischen Bewegungen in Materie, die wenigstens eine zeitlang regelmäßig wiederkehren, also periodisch sind, durch die Anzahl der Perioden in der Sekunde voneinander, so können wir einen Bereich abgrenzen, in dem sich unser Ohr zum Nachweis eignet: Wir hören den Schall, wenn er durch die Luft oder unseren Körper an unser Ohr gelangt und wenn seine Frequenz weder zu tief noch zu hoch ist. Unter etwa 10 Hz (Hertz, d. h. Schwingungen in der Sekunde) hören wir keinen Ton, auch nicht mehr über etwa 15000 bis 20000 Hz. (Das erstere ist allerdings nur dann richtig, wenn es sich um eine sinusförmige Schwingung handelt. Andere Formen zerlegt das Ohr in Obertöne, wodurch die Schwingung als Ton- oder Knallfolge hörbar wird. ) Ähnlich wie man im Bereich der Lichtwellen, die unserem Auge nicht mehr wahrnehmbaren, höheren Frequenzen als Ultraviolett bezeichnet, hat man die Schallwellen über 20000 Hz als Ultraschall abgegrenzt.