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Fragen zum Ultraschall

Von: , Frage gestellt am Di, 11. Sep 2001

Hallo Brett,

ich fange demnächst ein physikalsiches Praktikum an, und hätte zu einigen Dingen ein paar spezielle Fragen:

Ultraschall:
1. In welchem Frequenzbereich spricht man von Ultraschall?
2. Auf welche Art kann man Ultraschallwellen erzeugen?
3. Wie breiten sich U.wellen in hom. Festkörpern aus?
4. Warum muss der Ultraschallgeber an einem Festkörper durch einen Flüssigkeitsfilm angekoppelt werden?
6. Warum werden hauptsächlich longitudinale U.wellen benutzt?
7. Wie kann man in einem Festkörper rein transversale U.wellen erzeugen?
8. Warum werden U.wellen in Festkörpern nicht oder nur wenig absorbiert?

Gruß
OLIVER

MOD: Titel archivtauglich gemacht

8 Antworten zu dieser Frage

1. Antwort von nach 14 Stunden 3 hilfreich

   Re: Ultrakrass!

   Hallo Oliver 1. In welchem Frequenzbereich spricht man von Ultraschall?
   Ab 20 kHz (20000 Schwingungen/s) 2. Auf welche Art kann man Ultraschallwellen erzeugen?
   Mit Hilfe des piezoelektrischen Effekts. Drückt man beispielsweise einen Quarzkristall zusammen so entsteht eine elekrische Spannung. Diser Effekt ist umkehrbar, d. h. bei anlegen einer Wechselspannung fängt der Qurz an zu schwingen. 3. Wie breiten sich U.wellen in hom. Festkörpern aus?
   a) als Longitudinalwellen (Schwingungsrichtung längs zur Ausbreitungrichtung)
   b) als Transversalwellen (Schwingungsrichtung quer zur Ausbreitungrichtung) 4. Warum muss der Ultraschallgeber an einem Festkörper durch
   einen Flüssigkeitsfilm angekoppelt werden?
   Normalerweise befindet sich zwischen Ultraschallkopf und Festkörper eine Luftschicht. Und der übergang von Ultraschall aus Luft in ein Medium (und umgekehrt) ist so gut wie Null. 6. Warum werden hauptsächlich longitudinale U.wellen benutzt?
   Das Koppelmittel ist eine Flüssigkeit, und in Flüssigkeiten können sich keine Transversalwellen ausbreiten. 7. Wie kann man in einem Festkörper rein transversale U.wellen
   erzeugen?
   durch Schrägeinschallung (bei Stahl muss dann der Einschallwinkel > 34° sein) 8. Warum werden U.wellen in Festkörpern nicht oder nur wenig
   absorbiert?
   U.wellen können sehr wohl absorbiert werden. Z.B. Kunststoffe, Gusseisen.
   
   
   Viele Grüsse
   
   Tommy
   

   • Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich

     Re^2: Ultrakrass!

     Hallo Tommy,
     
     vielen Dank für die kompetenten Antworten! Daür ein Stern... aber bei zwei Fragen muss ich nochmal nachhaken: 7. Wie kann man in einem Festkörper rein transversale U.wellen
     erzeugen?
     durch Schrägeinschallung (bei Stahl muss dann der
     Einschallwinkel > 34° sein)
     kannst du bitte mal genauer erklären, warum dann rein transversale Schwingungen angeregt werden? 8. Warum werden U.wellen in Festkörpern nicht oder nur wenig
     absorbiert?
     U.wellen können sehr wohl absorbiert werden. Z.B. Kunststoffe,
     Gusseisen.
     Aber im allgemeinen ist doch die Absorption vergleichsweise gering... woran liegt das?
     
     Gruß
     OLIVER
     
     P.S.: Hallo MOD! wie ich sehe, hast du meinen Titel geändert.... hat das unbedingt sein müssen oder war dir nur langweilig??
     

     • Antwort von nach einem Tag 1 hilfreich

       Re^3: Ultrakrass!

       Hallo Tommy,
       
       vielen Dank für die kompetenten Antworten! Daür ein Stern...
       aber bei zwei Fragen muss ich nochmal nachhaken: 7. Wie kann man in einem Festkörper rein transversale U.wellen
       erzeugen?
       durch Schrägeinschallung (bei Stahl muss dann der
       Einschallwinkel > 34° sein)
       kannst du bitte mal genauer erklären, warum dann rein
       transversale Schwingungen angeregt werden?
       Wenn ein (longitudinale) U.welle schräg eingeschallt wird, spaltet sich diese in eine long. und trans. auf. Diese breiten sich nach der Gleichung
       
       c1/c2=sin a1/sin a2
       
       im Festkörper aus. ci=Schallgeschwindigkeit, ai=Einfallswinkel
       Es ist nun so, daß long. und trans. Wellen verschiedene Schallgeschwindigkeiten haben, wobei ctrans < clong. Daraus kann mann dann berechnen, daß ab einem bestimmten Winkel sich der long. Anteil der Welle nicht mehr ausbreitet, sehr wohl aber der trans. Anteil. 8. Warum werden U.wellen in Festkörpern nicht oder nur wenig
       absorbiert?
       U.wellen können sehr wohl absorbiert werden. Z.B. Kunststoffe,
       Gusseisen.
       Aber im allgemeinen ist doch die Absorption vergleichsweise
       gering... woran liegt das?
       
       Das muss nicht sein. Es gibt genug Beispiele, wo die Absorption so gross ist, dass z. B. der Körper nicht mehr durchschallt werden kann.
       
       Du muss aber auch bedenken, dass die Absorption ausserdem noch von der Wellenlänge abhängig ist.
       Faustregel: Je grösser die Wellenlänge, umso kleiner die Absorption.
       
       Ich hoffe, Dir damit geholfen zu haben.
       
       Viele Grüsse
       
       Tommy
       

       • Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich

         Re^4: Ultrakrass!

         HAllo Tommy, Du muss aber auch bedenken, dass die Absorption ausserdem noch
         von der Wellenlänge abhängig ist.
         Faustregel: Je grösser die Wellenlänge, umso kleiner die
         Absorption.
         Aber beim Ultraschall ist die Wellenlänge doch ziemlich klein, trotzdem werden sie aber - z.B. im menschlichen Körper - so gut wie gar nicht absorbiert. Womit hängt das denn zusammen? Ich hoffe, Dir damit geholfen zu haben.
         
         hast du auf jeden Fall schon - Danke!
         
         Gruß
         OLIVER
         

         • Antwort von nach 5 Tagen 0 hilfreich

           Re^5: Ultrakrass!

           Hallo Oliver Aber beim Ultraschall ist die Wellenlänge doch ziemlich klein,
           trotzdem werden sie aber - z.B. im menschlichen Körper - so
           gut wie gar nicht absorbiert. Womit hängt das denn zusammen?
           Ultraschallwellen werden besonders an Objekten gestreut (reflektiert), die grösser las die Wellenlänge sind. Damit ist es ja überhaupt möglich, Fehler zu erkennen.
           
           Gruss Tommy
           

     • Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich

       Bin zwar nicht Mod, aber...

       ..möchte Dir trotzdem Deine Frage beantworten:
       
       Hallo Oliver, P.S.: Hallo MOD! wie ich sehe, hast du meinen Titel
       geändert.... hat das unbedingt sein müssen oder war dir nur
       langweilig??
       Der Mod hat Deinen Titel bestimmt nicht deswegen geändert, weil's ihm langweilig war, sondern weil er ihn archivtauglich machen wollte. Wie Du ja vielleicht weißt, gibt's im Archiv leider keine Volltextsuche, sondern nun die Möglichkeit in den Titeln der Postings zu suchen. Nun würde jemand, der Infos zum Thema "Ultraschall" sucht (vielleicht weil er ein Praktium vorbeiten muß *ggg*) mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht unter dem Begriff "Ultrakrass" suchen und so womöglich die gleichen Fragen nochmal stellen. Und das nervt nicht nur die Leute, die hier die Fragen beantworten sondern müllt auch unnötigerweise das Archiv zu.
       
       Liebe Grüße
       
       Petzi
       

       • Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich

         [MOD] Genau so ist es

         Hallo Oliver,
         Petzi hat den Nagel auf den Kopf getroffen.
         
         Übrigens habe ich in dein Posting auch den Grund hineingeschrieben :-) Dieses, um die Frage zu vermeiden "Was mag der MOD hier wohl verändert haben?"
         
         Ich mache das seit einigen Wochen in allen meinen Brettern, du bist also nicht der einzige Betroffene.
         
         Gruß Kubi
         

       • Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich

         stimmt

         Der Mod hat Deinen Titel bestimmt nicht deswegen geändert,
         weil's ihm langweilig war, sondern weil er ihn archivtauglich
         machen wollte.
         ..klingt logisch, ans Archiv hatte ich gar nicht gedacht!
         
         nfu
         OLIVER
         

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