ულტრაბგერა

ულტრაბგერა — მაღალი სიხშირის დრეკადი ხმოვანი რხევები. დრეკად გარემოში ამა თუ იმ სხეულის უფრო სწაფ რხევას, ვიდრე გარემოს შეუძლია მისი გარშევსება, იგი თავისი მოძრაობებით ხან კუმშავს, ხან განმუხტავს გარემოს. რხევადი სხეულიდან მატებადი და კლებადი წნევის ფენა განივრცობა ყველა მიმართულებით და წარმოქმნის ხმოვან ტალღებს. ადამიანის ყურს შეუძლია გაიგონოს და აღითქვას თუ სხეულის რხევა, რომლის მიერაც წარმოქმნილი ტალღაც ერთმანეთის მიყოლებით მეორდება 1 წამის განმავლობაში არაუმცირეს 16-ჯერ და არაუმეტეს 18 000 -ჯერ.

სიხშირეებს 16 — 18 000 ჰც დიაპაზონში, რომლის აღთქმაც შეუძლია ადამიანის სასმენ აპარატს (ყურს) ეძახიან ხმოვან ტალღებს, მაგალითად კოღოს წუილი 10 კჰც. მაგრამ ჰაერი, ზღვის სიღრმეები და დედამიწის შიდა ქანები სავსეა ხმებით, რომელთა სიხშირეც დაბალია ან მაღალია ამ დიაპაზონზე, შესაბამისად ინფრა და ულტრაბგერებს უწოდებენ. ულტრაბგერა წარმოადგენს ბუნებაში არსებული ძალიან ბევრი ბუნებრივი ხმაურის შემადგენელ კომპონენტს: ქარის ხმაური, ჩანჩქერი, წვიმა, ზღვის (ოკეანის) ტალღები, ჭექა-ქუხილის დროს და ა.შ. ბევრ ძუძუმწოვარს, მაგალითად ძაღლს და კატას, შეუძლიათ 100 კჰც-მდე სიხშირის ულტრაბგერების აღთქმა. ხოლო ღამურების, ღამის მწერების და ზღვის ცხოველთა სალოკაციო შესაძლებლობები კარგად მოგეხსენებათ.

 საუკუნის დასასრულისთვის აკუსტიკის განვითარებასთან ერთად აღმოაჩინეს ულტრაბგერა. იმ დროისთვისვე დაიწყო მისი გამოკვლევები, მაგრამ მისი გამოყენებას საფუძვლები ჩაეყარა საუკუნის პირველ მესამედში.

ულტრბგერის საწყის ზღვარს უწოდებენ, 18 კჰც-იდან დაწყებილი სიხშირის დრეკად ტაღებს. ხოლო ულტრაბგერის ზედა ზღვარი განისაზღვრება დრეკადი ტალღების ბუნებიდან გამომდინარე, რომლის მიხედვითაც დრეკადი ტალღების განვრცობა შესალებელია მხოლოდ იმ პირობით, რომ ტალღის სიგრძე გაცილებით მეტია ვიდრე მოლეკულების თავისუფალი გარბენის (აირაბში) ტალღის სიგრძეზე ან ატომთა შორისი მანძილი (სითხეებსა და აირებში). აირებში ზედა ზღვარი შეადგენს >106 კჰც, ხოლო სითხეებში და მყარ სხეულებში შეადგენს >1010 კჰც. როგორც წესი ულტრაბგერას უწოდებენ 106 კჰც -მდე სიხშირეებს. უფრო მაღას სიშირეებს უწოდებენ ჰიპერბგერას.

ულტრაბგერითი ტალღები თავისი ბუნებით არ განსხვადება ხმოვანი ტაღებისაგან და ემორჩილებიან იგივე ფიზიკურ კანონებს.მაგრამ ულტრაბგერას აქვს სპეციფიკური თვისებები, რომელნიც განსაზღვრავენ მის ფართო გამოყენებას მეცნიერებასა და ტექნიკაში. აი მისი ძირითადი თვისებები:

ტალღის მცირე სიგრძე. ულტრაბგერის ყველაზე დაბალი დიაპაზონის ტალღის სიგრძე სხვა და სხვა გარემოთა უმეტესობაში არ აღემატება რამდენიმე სანტიმეტრს. ტალღის მცირე სიგრძე განაპირობებს ყლტრაბგერითი ტალღის სხივურ მახასიათებლებს. გამომსხივებლის სიახლოვეს ულტრაბგერა ულტრაბგერა განევრცობა სხივების კონის სახით, რომელიც თითქმის იგივე ზომისაა რას გამომსხივებელი.არაერთგვაროვან გარემოში მოხვედრისას ულტრაბგერა, სინათლის სხივის მსგავსად იქცევა, განიცდის არეკვლას, გარდატეხას, გაფანტვას,რომელიც საშუალებას იძლევა შეიქმნას ხმოვანი გამოსახულება ოპტიკურად არაგამჭვირვალე გარემოში და გამოყენებული იქნეს სუფთა ოპტიკური ეფექტები. (ფიკუსირება, იფრაქცია და ა.შ.)

რხევის მცირე პერიოდი, რაც საშუალებას იძლევა ულტრაბგერა გამოსხივდეს იმპულსების სახით და გარემოში გავრცელებადი სიგნალების ზუსტი დროებითი სელექცია ვაწარმოოთ.

შესაძლებელია მიღებულ იქნას რხევითი ენერგიის მაღალი მაჩვენებელი დაბალი ამპლიტუდისას,გამომდინარე იქიდან, რომ რხევის ენეგია სიხშირის კვადრატის პროპორციულია. ეს საშუალებას იძლევა შეიქმნას ულტრაბგერის კონები და ველი ენერგიის მაღალი დონით, ხოლო ამ როს არა საჭიროებს დიდგაბარიტიან აპარატურას.

ულტრაბგერით ველში წარმოიქმნება მნიშვნელოვანი აკუსტიკური დინებები. ამიტომ ყლტრაბგერით სხვა და სხვა გარემოზე ზემოქმედებისას წარმოიქმნება სპეციფიკური ეფექტები: ფიზიკური, ქიმიური, ბიოლოგიური ა სამედიცინო. ისეთები როგორიცაა კავიტაცია, ბგერითკაპილარული ეფექტი, დისპერგირება, ემულგირება, ეაირება, გაუხშოება,ლოკალური გაცხელება და მრავალი სხვა.

ულტრაბგერა არ ისმის და ამიტომ არ უქმნის დისკომფორტს მომსახურე პერსონალს.

მედიცინა
თუ კი ადამიანის სხეულისკენ ულტრაბგერებს მივმართავთ, შესაძლებელი ხდება იმის დანახვა, რაც შიგნითაა. ულტრაბგერებს სხეულის ორგანოები აირეკლავს, დეტექტორი არეკლილ ულტრაბგერებს აგროვებს, კომპიუტერი კი მიღებული ბგერების საფუძველზე გამოსახულებას აგებს. ორსულ ქალებს ხშირად უტარებენ ულტრაბგერით სკანირებას, რის შედეგადაც ექიმები ზრდას ადევნებენ თვალს. ულტრაბგერითი სკანერი დედის მუცელში ნაყოფის მდგომარეობის დასადგენად გამოიყენება. ეკრანზე ბავშვის მოძრაობისა და თვით მისი გულის ცემის დანახვაც კი შეგვიძლია. სხვა ტიპის სკანერების ნაცვლად ულტრაბგერითი სკანერი იმიტომ გამოიყენება, რომ ის ყველაზე უსაფრთხოა და ნაყოფს არანაირ ზიანს არ აყენებს.

ულტრაბგერით სკანერში ელექტრული სიგნალი სპეციალური კრისტალის რხევებს იწვევს, ამასთან, ეს რხევები ისეთი სწრაფია, რომ ულტრაბგერითი ტალღები მიიღება. სკანერის გადამცემში მოთავსებული დეტექტორი არეკლილ ტალღებს იჭერს.

ულტრაბგერებს ზოგიერთი დაავადების მკურნალობისთვისაც იყენებენ. ზოგჯერ თირკმელში მყარი ნივთიერება გროვდება და კენჭებს წარმოქმნის. ულტრაბგერა ამ კენჭებს არხევს, სანამ ისინი არ დაიშლება და სხეუოიდან უმტკივნეულოდ არ გამოვა.

მეტალურგია
ძალიან ძლიერ ულტრაბგერას ლითონის ნაჭრის გადნობაც კი შეუძლია. ამ გზით ლითონს ზოგჯერ სასურველ ფორმას აძლევენ. ამას გარდა, შეიძლება ლითონის ორი ნაჭრის შეერთება მათი შეხების ადგილას. გამყარების შემდეგ ნაჭრები ერთმანეთთან ძალიან მჭიდროდაა დაკავშირებული. ამ პროცესს ულტრაბგერითი შედუღება ეწოდება.