ما هي الموجات فوق الصوتية؟
تعرف الموجات فوق الصوتية (بالإنجليزية: Ultrasound) بأنها الموجات الصوتية ذات الترددات الأعلى من الحد المسموع لأذن الإنسان، ويشار إلى أن هذا الحد الأقصى الذي يمكن سماعه يختلف من شخصٍ لآخر، ولكنه يقارب 20000 هيرتز، وتتشابه الخصائص الفيزيائية للموجات فوق الصوتية مع الخصائص الفيزيائية للموجات الصوتية المسموعة العادية.[١]
خصائص الموجات فوق الصوتية
فيما يأتي بعض خصائص الموجات فوق الصوتية:[٢][٣]
- تنتشر الموجات فوق الصوتية في خطوط مستقيمة دائمًا.
- تكون حزمة الموجات فوق الصوتية ضيقة جدًا، إذ تنتشر الموجات فوق الصوتية عبر الأنسجة كحزمة ذات أبعاد محدودة.
- تهتز الموجات فوق الصوتية بتردد أكبر من النطاق المسموع للبشر، وهو يقدر بـ 20 كيلوهرتز تقريبًا.
- تمتلك أطوالًا موجية صغيرة، ونتيجة لذلك، فإن قدرتها على الاختراق تكون عالية.
- لا تنتقل الموجات فوق الصوتية عبر الفراغ.
- تنتقل الموجات فوق الصوتية بسرعة الصوت في الوسط، وتكون في أقصى سرعتها الانتقالية في الأوساط الأكثر كثافة.
- تنتقل الموجات فوق الصوتية بسرعة ثابتة في الأوساط المتجانسة.
- تنتج الموجات فوق الصوتية اهتزازات عن انتقالها في السوائل منخفضة اللزوجة.
- تخضع الموجات فوق الصوتية للانعكاس، والانكسار، والامتصاص.
- تمتلك الموجات فوق الصوتية نسبة عالية من الطاقة، ويمكن أن تنتقل عبر مسافة كبيرة دون فقدان الكثير من طاقتها.
- تنتج الموجات فوق الصوتية حرارة شديدة عندما تمر عبر الأشياء.
- الموجات فوق الصوتية هي موجات طولية تنتج ضغطات وخلخلة أثناء انتقالها، وهي تطابق الموجات الصوتية في هذه الخاصية.
تطبيقات على الموجات فوق الصوتية
فيما يأتي بعض أهم التطبيقات أو المجالات التي تعتمد على الموجات فوق الصوتية:
في مجال الطب
في مجال الطب يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية بهدف التشخيص أو بهدف العلاج، وذلك كالآتي:[٤]
التشخيص
يستخدم جهاز الموجات فوق الصوتية في مجال الطب بهدف تشخيص بعض الأمراض، إذ تمكّن الموجات فوق الصوتية الطبيب من رؤية أو فحص أو معاينة التجويف البطني، والقلب، كما يستخدم أثناء الولادة والحمل لمتابعة وضع الجنين، ويستخدم في تشخيص أمراض النساء، والمسالك البولية، وفحص الأوعية الدموية الدماغية، وفحص الثدي، وفي تشخيص أمراض الأطفال، وفي العديد من التطبيقات الطبية الأخرى.[٥]
العلاج
تكون الموجات فوق الصوتية العلاجية أيضًا موجات صوتية أعلى من نطاق سمع الإنسان ولكنها لا تنتج صورًا، إذ إن الهدف منها ليس التشخيص، وإنما التفاعل مع أنسجة الجسم المختلفة بحيث يتم تعديلها أو تدميرها حسب الحالة المرضية، ومن بين التعديلات الممكنة: تحريك الأنسجة أو دفعها، أو تسخين الأنسجة، أو إذابة جلطات الدم، أو توصيل الأدوية إلى أماكن معينة في الجسم.[٤]
في صناعة المنتجات الغذائية
تستخدم الموجات فوق الصوتية في العديد من التطبيقات الصناعية بما في ذلك صناعة الطعام، إذ تعد تقنيات الموجات فوق الصوتية رخيصة نسبيًا وبسيطة وموفّرة للطاقة، وبالتالي أصبحت تقنية ناشئة لفحص وتعديل المنتجات الغذائية، وتستخدم الموجات فوق الصوتية منخفضة الطاقة (عالية التردد) لمراقبة التركيب والخصائص الفيزيائية والكيميائية لمكونات ومنتجات الأغذية أثناء المعالجة والتخزين، وهو أمر ضروري للتحكم في خصائص الطعام وتحسين جودته.[٦]
المراجع
- ↑ "Ultrasound: Definition And Application", byjus, Retrieved 27/7/2021. Edited.
- ↑ "Basic physics and imaging characteristics of ultrasound", pubmed, Retrieved 27/7/2021. Edited.
- ↑ "Properties of Ultrasonic Waves", byjus, Retrieved 27/7/2021. Edited.
- ^ أ ب "Ultrasound"، nibib.nih.gov، اطّلع عليه بتاريخ 27/7/2021. Edited.
- ↑ "Application of Ultrasound in Medicine", ncbi, Retrieved 27/7/2021. Edited.
- ↑ "Applications of ultrasound in analysis, processing and quality control of food: A review", sciencedirect, Retrieved 27/7/2021. Edited.
