Wstęp
Zdjęcie przedstawia lecącego nietoperza z rozłożonymi skrzydłami.
Ilustracja 17.1 Słuch jest ważnym ludzkim zmysłem, który pozwala słyszeć dźwięki w zakresie częstotliwości od 20 Hz do 20 kHz. Jednak inne żywe gatunki mają bardzo różne zakresy słyszenia. Na przykład nietoperze emitują dźwięki w paśmie ultradźwiękowym powyżej 20 kHz. Mogą one wykrywać okoliczne owady dzięki słyszeniu echa odbitego od obiektów (echolokacja). Ultradźwięki są ważne w wielu zastosowaniach, w tym do wykrywania wewnętrznych struktur ludzkiego ciała. Ultradźwięki są również użyteczne w przemyśle spożywczym do nieinwazyjnego badania jakości żywności (Źródło: modyfikacja pracy Angella Williamsa)

Wstęp

Dźwięk jest przykładem fali mechanicznej, drganiem cząstek (na przykład cząsteczek powietrza), które można odczuć jako zmiany ciśnienia. Fala dźwiękowa przemieszcza się w powietrzu i w innych ośrodkach jako drgania cząstek. Normalny słuch ludzki obejmuje imponujący zakres częstotliwości od 20 Hz do 20 kHz. Dźwięki poniżej 20 Hz nazywane są infradźwiękami, natomiast dźwięki o częstotliwościach powyżej 20 kHz – ultradźwiękami. Niektóre zwierzęta, takie jak np. nietoperz pokazany na Ilustracji 17.1, mogą słyszeć dźwięki w zakresie ultradźwięków.

Wiele pojęć omówionych w rozdziale Fale ma również zastosowanie w badaniach nad dźwiękiem. Na przykład, gdy fala napotyka na swojej drodze granicę dwóch ośrodków, w których dźwięk rozchodzi się z różnymi prędkościami, następuje odbicie i załamanie fali.

Ultradźwięki mają wiele zastosowań w różnych dziedzinach nauki, techniki i medycyny. Ultradźwięki stosuje się między innymi w przemyśle, do badania grubości powłok materiałowych bez ich uszkadzania, czy w medycynie, do obrazowania płodu w łonie matki bez stwarzania zagrożenia dla zdrowia. W późniejszej części tego rozdziału omówiono efekt Dopplera, który może być wykorzystany do określenia prędkości przepływu krwi w tętnicy i mierzenia prędkości wiatru w systemach pogodowych.