כיצד רכיבי קרמיקה פיזואלקטריים יוצרים גלים אולטראסוניים?

כיצד רכיבי קרמיקה פיזואלקטריים יוצרים גלים אולטראסוניים?

קרמיקה פיזואלקטרית היא חומרים מתאימים להפקה וזיהוי של גלים קוליים. נושאי מטען נודדים דרך החומר הפיאזואלקטרי בהשפעת שדה חשמלי, וכתוצאה מכך שינוי נראה באורך (האפקט הפיזואלקטרי ההפוך). אם המתח המופעל הוא מתח חילופין, החלקיקים במדיום (למשל אוויר) מתחילים לרטוט. מתרחשות תנודות בלחץ. דלילות החלקיקים גורמת לירידה בלחץ, בעוד שדחיסה גורמת לעלייה בלחץ. אורך גל קול מתאר את המרחק בין שני אזורים דלילים או דחוסים. גלי הקול המתקבלים מתפשטים במדיום שמסביב. מהירות הקול משתנה בהתאם לצפיפות ולתכונות האלסטיות של המדיום.

יש הבדל מהותי בין גלים אורכיים לרוחבים. עבור גלים אורכיים, התנודות מתרחשות במישור התפשטותן. הם יכולים להתפשט בנוזלים ובגזים, כמו גם במוצקים. עבור גלי גזירה, לעומת זאת, התנודות מאונכות לכיוון ההתפשטות שלהן, מה שמתאפשר רק במוצקים. ניתן להמיר את שני מצבי הגלים לשני על ידי השתקפות או שבירה באזור הגבול, וכתוצאה מכך חומר צפוף יותר.