ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଏବଂ ପାୱାର ମଧ୍ୟରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ

ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି

ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ହେଉଛି ପ୍ରତି ୟୁନିଟ୍ ସମୟରେ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନର ସଂଖ୍ୟା। ଏହା ଏକ ପରିସର ଯାହା ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଗତିର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସିକୁ ବର୍ଣ୍ଣନା କରେ। ଏହାକୁ ପ୍ରାୟତଃ ଚିତ୍ର f ମାଧ୍ୟମରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥାଏ, ଏବଂ ଏହାର ଏକକ ହେଉଛି ଏକ ସେକେଣ୍ଡର ଦଶମାଂଶ, ଚିତ୍ର s-1। ଜର୍ମାନ ଭୌତିକବିଦ୍ ହର୍ଜଙ୍କ ଅବଦାନକୁ ସମ୍ମାନ ଜଣାଇ, ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସିର ଏକକକୁ ହର୍ଜ ନାମିତ କରାଯାଇଛି, ଯାହାକୁ ସଂକ୍ଷିପ୍ତରେ "Hz" କୁହାଯାଏ, ଏବଂ ଏହାର ନାମ Hz ଅଟେ। ପ୍ରତ୍ୟେକ ବସ୍ତୁର ଏକ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଏହାର ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ସ୍ଥାନ ଏବଂ ଆମ୍ପ୍ଲିଚ୍ୟୁଡ୍ ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣିତ ହୋଇଥାଏ, ଯାହାକୁ ଏହାର ପ୍ରାକୃତିକ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କୁହାଯାଏ। ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସିର ଧାରଣା କେବଳ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଏବଂ ଧ୍ୱନି ବିଜ୍ଞାନରେ ନୁହେଁ, ବରଂ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୂମ୍ବକୀକରଣ, ଆଲୋକିକ ଏବଂ ରେଡିଓ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।

ଏକ ମାଧ୍ୟମର ଏକ କଣିକାକୁ ତାର ସନ୍ତୁଳନ ଭୂମିକାରେ ପହଞ୍ଚିବା ମାତ୍ରେ କମ୍ପନ ହେବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ସମୟକୁ ପିରିୟଡ୍ କୁହାଯାଏ, ଯାହାକୁ T ବ୍ୟବହାର କରି ସେକେଣ୍ଡ (ସେକେଣ୍ଡ) ରେ ସୂଚିତ କରାଯାଏ। 1 ସେକେଣ୍ଡରେ ଏକ କଣିକାର ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ କମ୍ପନର ପରିସରକୁ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି କୁହାଯାଏ, ଯାହାକୁ f ବ୍ୟବହାର କରି ଚକ୍ର/ସେକେଣ୍ଡରେ ଦର୍ଶାଯାଏ, ଏହାକୁ ହର୍ଜ (Hz) ଭାବରେ ମଧ୍ୟ ଚିହ୍ନିତ କରାଯାଏ। ପିରିୟଡ୍ ଏବଂ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ବିପରୀତ ସମାନୁପାତିକ, ଯେପରି ନିମ୍ନଲିଖିତ ସୂତ୍ର ବ୍ୟବହାର କରି ପ୍ରକାଶ କରାଯାଏ: f = 1 / T।

ଏକ ମାଧ୍ୟମରେ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ (λ) ଏବଂ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କ ହେଉଛି: c = λf। ଯେଉଁଠାରେ c ହେଉଛି ଶବ୍ଦର ଗତି, m/s; λ ହେଉଛି ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ, m; ଏବଂ f ହେଉଛି ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି, Hz।

ଏହା ସୂଚାଇ ଦିଏ ଯେ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ମାଧ୍ୟମରେ, ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକର ପ୍ରସାରଣ ବେଗ ସ୍ଥିର। ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକର ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ସେତେ କମ୍ ହେବ; ବିପରୀତ ଭାବରେ, ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଯେତେ ହ୍ରାସ ହେବ, ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ସେତେ ଅଧିକ ହେବ।

ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ୍ ଶକ୍ତି

ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ୍ ଶକ୍ତି ପ୍ରତି ୟୁନିଟ୍ ସମୟରେ ହାସଲ ହୋଇଥିବା କାର୍ଯ୍ୟର ପରିମାଣକୁ ବୁଝାଏ। ଭିନ୍ନ ଶବ୍ଦରେ, ଶକ୍ତି ଏକ ଭୌତିକ ପରିସର ଯାହା କାର୍ଯ୍ୟର ବେଗକୁ ବର୍ଣ୍ଣନା କରେ। ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପରିମାଣର କାର୍ଯ୍ୟ ଦେଲେ, ସମୟ ଯେତେ କମ୍ ହେବ, ଶକ୍ତି ସେତେ ବଡ଼ ହେବ। ଶକ୍ତି ଗଣନା କରିବାର ପଦ୍ଧତି ହେଉଛି: ଶକ୍ତି = କାର୍ଯ୍ୟ/ସମୟ। ଶକ୍ତି ଏକ ଭୌତିକ ଆୟତନ ଯାହା କାର୍ଯ୍ୟର ବେଗକୁ ବର୍ଣ୍ଣିତ କରେ। ପ୍ରତି ୟୁନିଟ୍ ସମୟରେ କରାଯାଇଥିବା କାର୍ଯ୍ୟକୁ ବିଦ୍ୟୁତ୍ କୁହାଯାଏ ଏବଂ P ମାଧ୍ୟମରେ ସୂଚିତ କରାଯାଏ।

ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ସମୟରେ, ଯେତେବେଳେ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ତରଙ୍ଗଗୁଡ଼ିକ ପୂର୍ବରୁ ସ୍ଥିର ମାଧ୍ୟମ ପ୍ରାପ୍ତ କରନ୍ତି, ସେମାନେ ମାଧ୍ୟମରେ କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ସେମାନଙ୍କର ସନ୍ତୁଳନ ସ୍ଥିତିର ନିକଟରେ ପୁନର୍ବାର କମ୍ପନ କରାଇଥାନ୍ତି, ଯାହା ଫଳରେ ମାଧ୍ୟମ ଭିତରେ ସଙ୍କୋଚନ ଏବଂ ବୃଦ୍ଧି ହୋଇଥାଏ। ଏହା ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ତରଙ୍ଗ ଭାବରେ ଧାରଣା ହୋଇପାରେ ଯାହା ମାଧ୍ୟମରେ କମ୍ପନାତ୍ମକ ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଏବଂ ବିକୃତି ପରିଚାଳନାଯୋଗ୍ୟ ଶକ୍ତି ପ୍ରଦାନ କରେ। ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ବିଭ୍ରାନ୍ତ ସାହାଯ୍ୟରେ ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରଦାନ କରାଯାଇଥିବା ଶବ୍ଦ ଶକ୍ତି ହେଉଛି କମ୍ପନାତ୍ମକ ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଏବଂ ବିକୃତି ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଶକ୍ତିର ସମଷ୍ଟି।

ଯେପରି ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ତରଙ୍ଗ ଏକ ମାଧ୍ୟମ ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରସାରିତ ହୁଏ, ସେହିପରି ଶକ୍ତି ମଧ୍ୟ। ଯଦି ଆମେ ଶବ୍ଦ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏକ କ୍ଷୁଦ୍ର ଏକ୍ସଟେଣ୍ଟ୍ ଫ୍ୟାକ୍ଟର (dV) ନେବା, ତେବେ ମାଧ୍ୟମର ଅନନ୍ୟ ପରିମାଣ Vo ହେବ, ଏହାର ଷ୍ଟ୍ରେନ po ହେବ ଏବଂ ଏହାର ଘନତା ρ0 ହେବ। ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ କମ୍ପନ ଯୋଗୁଁ ଏକ୍ସଟେଣ୍ଟ୍ ଦିଗ (dV) ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରାପ୍ତ ଗତିଜ ଶକ୍ତି ΔEk ହେଉଛି ΔEk; ΔEk = (ρ0Vo)u²/2। ΔEk ହେଉଛି ଜୁଲ୍ସରେ ଗତିଜ ଶକ୍ତି; m/s ରେ କଣିକା ବେଗ; ρ0 ହେଉଛି ମଧ୍ୟମ ଘନତା, kg/m³ ରେ; ଏବଂ Vo ହେଉଛି ପ୍ରାମାଣିକ ଆୟତନ, m³ ରେ।

ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡର ଏକ ପ୍ରମୁଖ ଗୁଣ ହେଉଛି ଏହାର ଶକ୍ତି। ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ ତରଙ୍ଗରେ ନିୟମିତ ଶବ୍ଦ ତରଙ୍ଗ ଅପେକ୍ଷା ଟନ୍ ଅଧିକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଥାଏ, ଯାହା ବିଭିନ୍ନ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏହାର ବିଶାଳ ଉପଯୋଗିତାର ପ୍ରମୁଖ କାରଣ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ।

ଯେତେବେଳେ ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ ତରଙ୍ଗ ଏକ ମାଧ୍ୟମକୁ ପ୍ରାପ୍ତ କରେ, ସେମାନେ ମାଧ୍ୟମରେ ଥିବା ଅଣୁଗୁଡ଼ିକୁ କମ୍ପନ କରିବାକୁ ବାଧ୍ୟ କରନ୍ତି। ଏହି କମ୍ପନଗୁଡ଼ିକର ଆବୃତ୍ତି ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ ତରଙ୍ଗର ଆବୃତ୍ତି ସହିତ ସମାନ। କମ୍ପନଗୁଡ଼ିକର ଆବୃତ୍ତି କମ୍ପନର ଗତି ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ; ଆବୃତ୍ତି ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ବେଗ ମଧ୍ୟ ସେତେ ଅଧିକ ହେବ। କମ୍ପନ ଯୋଗୁଁ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ ଶକ୍ତି କେବଳ ସେମାନଙ୍କର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସହିତ ଜଡିତ ନୁହେଁ ବରଂ ସେମାନଙ୍କର କମ୍ପନ ବେଗର ଆୟତାକାର ସହିତ ସମାନୁପାତିକ। ତେଣୁ, ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ ତରଙ୍ଗର ଆବୃତ୍ତି ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ଶକ୍ତି ସେତେ ଅଧିକ ହେବ। କାରଣ ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ ତରଙ୍ଗର ଆବୃତ୍ତି ସାଧାରଣ ଶବ୍ଦ ତରଙ୍ଗ ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ ଅଧିକ, ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ ତରଙ୍ଗ ମାଧ୍ୟମରେ ଥିବା ଅଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ଯଥେଷ୍ଟ ଶକ୍ତି ପ୍ରଦାନ କରିପାରିବ, ଯେତେବେଳେ ସାଧାରଣ ଶବ୍ଦ ତରଙ୍ଗଗୁଡ଼ିକର ସେମାନଙ୍କ ଉପରେ ବହୁତ କମ୍ ପ୍ରଭାବ ପଡ଼ିଥାଏ। ଅନ୍ୟ ଶବ୍ଦରେ, ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡର ଶକ୍ତି ଶବ୍ଦ ତରଙ୍ଗ ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ ଅଧିକ ଏବଂ ମଧ୍ୟମ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରଦାନ କରିପାରିବ।

ଅଲ୍ଟ୍ରାସାଉଣ୍ଡ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଏବଂ ପାୱାର ମଧ୍ୟରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ:

ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ମାପିବା ପାଇଁ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଏବଂ ଶକ୍ତି ଦୁଇଟି ପ୍ରମୁଖ ପାରାମିଟର। ମାକ୍ରୋସ୍କୋପିକ୍ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣରୁ, ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକର ଗଭୀରତା ଏବଂ ପ୍ରବେଶ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ, ଯେତେବେଳେ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଏହାର ପ୍ରବେଶ ଗଭୀରତା ଏବଂ ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ। କ୍ଷୁଦ୍ର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଏବଂ ବର୍ଦ୍ଧିତ ପ୍ରବେଶରେ ଉଚ୍ଚ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଫଳାଫଳ, ତଥାପି ଅଧିକ ଶକ୍ତି ଅତିରିକ୍ତ ଶବ୍ଦ ଶକ୍ତି ଉତ୍ପାଦନ କରେ। ପ୍ରୟୋଗରେ, ଔଷଧୀୟ ଔଷଧରେ ବ୍ୟବହୃତ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ବିଶେଷ ଭାବରେ କମ-ଶକ୍ତି, ଉଚ୍ଚ-ଆବୃତ୍ତି, ଏବଂ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ପରୀକ୍ଷା ଏବଂ ଚିକିତ୍ସା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ; ଯେତେବେଳେ ଶିଳ୍ପରେ ବ୍ୟବହୃତ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ମୁଖ୍ୟତଃ ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି, ଉଚ୍ଚ-ଆବୃତ୍ତି, ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ, ସଫା କରିବା ଏବଂ ମାପ ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଏବଂ ଶକ୍ତି ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ଦୁଇଟି ପ୍ରମୁଖ ସୂଚକ। ସଠିକ୍ ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ପାରାମିଟର ବାଛିବା ପ୍ରୟୋଗ ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ଚମତ୍କାର ଭାବରେ ପୂରଣ କରିପାରିବ।