Účinek ultrazvukové
Když se ultrazvuková vlna šíří v médiu, v důsledku interakce mezi ultrazvukovou vlnou a médiem, médium prochází fyzickými a chemickými změnami, což vede k řadě mechanických, tepelných, elektromagnetických a chemických ultrazvukových účinků, včetně následujících čtyř účinků:
1. Mechanické účinky
Mechanické působení ultrazvuku může podpořit emulzifikaci kapaliny, zkapalnění gelu a tuhá disperze. Když se v ultrazvukovém fluidním médiu vytvoří stojatá vlna, drobné částice suspendované v kapalině se kondenzují v uzlech kvůli mechanické síle a vytvářejí periodickou akumulaci v prostoru. Když se ultrazvukové vlny šíří v piezoelektrických materiálech a magnetostrikčních materiálech, indukované elektrické polarizace a indukované magnetizace v důsledku mechanického působení ultrazvukových vln (viz dielektrická fyzika a magnetostriction).
2. Kavitace
Když ultrazvukové vlny působí na kapaliny, může být vyrobeno velké množství malých bublin. Jedním z důvodů je, že se v kapalině objevuje částečné napětí v tahu a vytváří podtlak. Pokles tlaku způsobí, že se plyn původně rozpustí v kapalině supersauperurát a unikne z kapaliny a stane se malými bublinkami. Dalším důvodem je, že silný tahový stres "slzy" kapaliny do dutiny, která se nazývá kavitace. Uvnitř dutiny je kapalná pára nebo jiný plyn rozpuštěný v kapalině a může to být dokonce vakuum.
Malé bubliny vytvořené v důsledku kavitace se budou i nadále pohybovat, vyrůstat nebo náhle prasknout vibracemi okolního média. Když praskne, okolní kapalina se náhle vrhne do bubliny a vytvoří vysokou teplotu, vysoký tlak a rázové vlny. Vnitřní tření doprovázené kavitací může vytvářet elektrické náboje a způsobit vyzařování světla v bublinách v důsledku vybití. Technologie ultrazvukového ošetření v kapalině je většinou spojena s kavitace.
3. Tepelný efekt
Vzhledem k vysoké frekvenci a vysoké energii ultrazvuku, to může produkovat zřejmý tepelný efekt, když absorbuje médiem.
4. Chemické účinky
Účinek ultrazvuku může podporovat nebo urychlit určité chemické reakce. Například čistá destilovaná voda prochází ultrazvukovým ošetřením za produkci peroxidu vodíku; dusík-rozpuštěná voda produkuje kyselinu dusnou po ultrazvukové ošetření; barvivo vodný roztok změní barvu nebo zmizí po ultrazvukové ošetření. Výskyt těchto jevů je vždy doprovázen kavitací. Ultrazvuk může také urychlit hydrolýzu, rozklad a polymeraci mnoha chemických látek.
Ultrazvuk má také významný vliv na fotochemické a elektrochemické procesy. Po zpracování vodných roztoků různých aminokyselin a dalších organických látek zmizí charakteristické absorpční pásy a vykazují jednotnou celkovou absorpci, což naznačuje, že kavitace změnila molekulární strukturu.
