Physik Des Ultraschalls : Grundlagen

Unter Ultraschall versteht man im allgemeinen verschiedene elastische Wellen lliit Frequenzen oberhalb der Horsehwelle des menschlichen Ohres, d. h. oberhalb 11. . . 16 kHz. Die heutige Ultraschalltechnik gestattet es, Ultraschallsehwingungen mit Frequenzen 10 bis zu 10 bis 1011 Hz und mehr zu erzeugen und nachzuweisen. Das heiDt, es sind Frequenzen realisierbar, die sich dem Frequenzbereich des infraroten Lichtes nahern. Bei so hohen Frequenzen wird die Lange der Ultraschallwellen mit den zwischen- molekularen Abmessungen vergleichbar. Aber selbst bei den niedrigen Ultra8chall- frequenzen wird die Ausbreitung von Ultraschallwellen in verschiedenen Medien empfindlich gegenuber Besonderheiten des Aufbaus der Materie auf molekularem, atomarem, Elektronen- und sogar Kernniveau. Infolgedessen haben 8ich Ultraschall- methoden als sehr informatives Mittel zur Strukturuntersuchung und zur Verfolgnng physikalischer Prozesse in Medien erwiesen. Auf del' anderen Seite fUhrten die Besonderheiten del' Ultraschallausstrahlung zn einer breiten Ausnutzung des Ultraschalls in unterschiedlichsten Bereichen del' Volks- wirtschaft. So wird del' Ultraschall in del' Unterwasserortung, in del' Defektoskopie unterschiedlichster Stoffe und Konstruktionen, in del' Medizin - sowohl in del' Diagno- stik als auch in del' Wil'kung auf varschiedene Organa des mensehliehen Karpel's -, zUl' Besehleunigung odeI' Stimulierung verschiedener technologischer Prozesse, in elektro- nischen und optischen Anlagen usw. genutzt. AIle diese Anwendungen basieren auf Untersuchungen del' physikalischen Prozesse, die in Ultraschallfeldern in den nnter- schiedlichsten Medien VOl' sich gehen. Die Resultate solcher Untersuchungen, Zll denen sowohl rein wissenschaftliche Probleme als auch angewandte Aufgaben gehoren, bilden ein breites 'V"issensgebiet, das man illl allgemeinen "physikalische AkllStik" odeI' "physikalische Ultraakustik" nennt.