超音波の基礎原理を学ぼう!

超音波の基礎知識

超音波だけでなく、音波は発生源が振動することによって生じる。人の声は声帯を震わせることにより大気を振動して発生する。超音波診断装置の場合は圧電素子(圧電セラミックスを用いるケースが多い)と呼ばれるトランスデューサに電圧を印加することにより振動を発生する。

 

超音波の伝搬には媒質が必要である。光などは真空中でも進むことが出来るが、音波は媒質の存在しない真空中で伝搬することが出来ない。また、超音波は弾性波(疎密波)であり、いわゆる縦波として媒質中を伝搬する。

縦波

参考サイト

 

超音波の伝搬速度は媒質により変化する。例えば大気中では約340m/秒で伝搬することが知られているが、水中では約1500m/秒で進む。一般的に超音波の伝搬速度は媒質の密度が高いほど速いことが多く、「気体<液体<固体」の順で伝搬効率が高くなる傾向にある。

 

超音波の伝搬効率には媒体による音速の違いや音響インピーダンス特性、媒質粒子、周波数や超音波の持つ減衰等の特性が大きく関与する。超音波の伝搬する媒体により伝搬速度が異なったり、到達できる距離なども変化してくる。


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