Ultrason neden insan kulağıyla duyulmaz?
Ultrason, insan işitmesinin yaygın kabul edilen üst sınırı olan yaklaşık 20 kilohertzin üzerindeki ses dalgaları için kullanılan addır. Bu dalgalar da mekanik titreşimdir, ancak işitme sistemimiz çok yüksek frekansları normal koşullarda ses olarak algılayamaz. İşitilememesi, dalganın bulunmadığı veya biyolojik etki oluşturamayacağı anlamına gelmez.
Mekanizma ve günlük örnekler
1. Frekans neyi anlatır? Frekans saniyedeki titreşim sayısıdır ve hertz birimiyle ifade edilir. Yirmi kilohertz, saniyede yirmi bin titreşim demektir. İnsanların işitebildiği aralık çoğunlukla yaklaşık 20 hertz ile 20 kilohertz olarak öğretilir. Bu sınırlar herkes için keskin ve değişmez değildir; yaş, bireysel farklar, ses düzeyi ve işitme sağlığı etkilidir. Özellikle üst sınır birçok yetişkinde daha düşük olabilir. 2. Kulak hangi sınırlara sahiptir? Dış ve orta kulak titreşimi iç kulağa aktarır. Kokleadaki yapılar farklı frekanslara farklı bölgelerde yanıt verir; duyusal hücreler mekanik hareketi sinirsel sinyale çevirir. Bu sistemin mekanik ve biyolojik çalışma aralığı sınırlıdır. Bir dalganın frekansını sınırsız artırmak, aynı sistemin onu aynı verimle algılamasını sağlamaz. İşitmenin fiziksel aktarım ve sinirsel işleme basamakları birlikte değerlendirilmelidir. 3. Ultrason ışık mı yoksa ses mi? Ultrason elektromanyetik ışınım değil, maddesel ortam gerektiren mekanik dalgadır. Boşlukta normal ses gibi yayılamaz. X ışınları ve morötesi ışık ise başka tür dalgalardır. İsimlerin tıpta birlikte geçmesi fiziksel olarak aynı olduklarını göstermez. Ultrasonun dalga boyu, bulunduğu ortamdaki ses hızının frekansa bölünmesiyle bulunur; aynı frekansta su ve havadaki dalga boyları farklıdır.
Gözlem, uygulamalar ve yanlış bilinenler
4. Görüntüleme nasıl mümkün olur? Bir dönüştürücü elektriksel sinyali mekanik titreşime, dönen yankıları da yeniden elektriksel sinyale çevirebilir. Sınırlar arasındaki akustik özellik farkı bazı dalgaları geri yansıtır. Gidiş-dönüş süresi ve yankı özellikleri kullanılarak yapı hakkında bilgi çıkarılır. Tıbbi görüntülemede daha yüksek frekans ayrıntıyı artırabilirken derine erişim sınırlanabilir. Görüntünün oluşturulması, kulağın aynı dalgayı duymasını gerektirmez. 5. Hayvanlar ve teknik cihazlar ne yapar? Bazı hayvanların işitme aralığı insanlardan farklıdır; kimi türler yüksek frekanslı sesleri yön bulma veya iletişimde kullanabilir. Endüstride ultrason malzeme incelemesi ve bazı temizleme sistemlerinde kullanılır. Her kullanımın frekansı, yoğunluğu ve yayılma ortamı farklıdır. Bir cihazın ultrason kullanması, başka bir cihazla aynı güce, etkiye veya güvenlik koşullarına sahip olduğunu göstermez. 6. İşitilmeyen ses güvenli midir? Güvenlik yalnız duyulup duyulmamasına bakılarak belirlenmez. Yoğunluk, maruziyet süresi, frekans ve ortam önemlidir. Ultrasonik cihazlar duyulabilir yan sesler veya titreşimler de üretebilir. Telefon hoparlörüyle yapılan internet işitme testleri cihazın frekans yanıtı ve ses ayarları nedeniyle klinik ölçüm sayılmaz; sesi zorlayarak yükseltmek doğru değildir. Sağlık veya cihaz güvenliği değerlendirmelerinde uzman talimatı ve ürünün kullanım sınırları esas alınır. Sınırın biyolojik olması, cihazla ölçümü engellemez. Uygun mikrofon veya dönüştürücü ve yeterli örnekleme kapasitesi bulunan bir kayıt sistemi, kulağın algılamadığı frekansları inceleyebilir.