Hogyan generálnak ultrahanghullámokat a piezoelektromos kerámia alkatrészek?
A piezoelektromos kerámiák alkalmasak ultrahanghullámok generálására és detektálására. A töltéshordozók elektromos tér hatására vándorolnak át a piezoelektromos anyagon, ami látható hosszváltozást eredményez (inverz piezoelektromos hatás). Ha az alkalmazott feszültség váltakozó feszültség, akkor a közegben lévő részecskék (pl. levegő) rezegni kezdenek. Nyomás ingadozások lépnek fel. A részecskék ritkasága nyomáscsökkenést, míg a tömörítés nyomásnövekedést eredményez. A hanghullámhossz két ritka vagy tömörített régió közötti távolságot írja le. A keletkező hanghullámok a környező közegben terjednek. A hang sebessége a közeg sűrűségétől és rugalmassági tulajdonságaitól függően változik.
A longitudinális és a keresztirányú hullámok között alapvető különbség van. A longitudinális hullámok esetében a rezgések a terjedésük síkján következnek be. Folyadékokban és gázokban, valamint szilárd anyagokban is terjedhetnek. A nyíróhullámok esetében azonban az oszcillációk merőlegesek terjedési irányukra, ami csak szilárd testekben lehetséges. Mindkét hullámmód átalakítható a másikra a határterületen történő visszaverődéssel vagy töréssel, ami sűrűbb anyagot eredményez.
