Oddziaływanie 

ultradźwięków z 

materią

Ultradźwięki rozchodząc się w dowolnym 
ośrodku są pochłaniane (ośrodek absorbuje 
część energii fali)
Skutki: 
–Efekt cieplny
–Efekt mechaniczny 
–Efekt chemiczny
O wielkości pochłanianej energii zależy 
natężenie fali i czas nadźwiękawiania
Prowadza w konsekwencji do 
napromieniowania tkanek ultradźwiękami.

Efekt cieplny

• Drgania cząsteczek ośrodka, w którym 

rozchodzi się fala ultradźwiękowa, dzięki 
zjawisku tarcia wewnętrznego powodują 
przetworzenie części energii drgań w 
energię termiczna. 

 

• Proces ogrzewania napromieniowanej 

materii przez absorpcję energii 
nazywa się diatermią.

• Przy diatermii ciepło nie jest 

doprowadzane do układu z zewnątrz, 
ale powstaje w samym układzie.

• Ta cecha diatermii jest podstawą 

zastosowania efektów wywołanych 
przez ultradźwięki w leczeniu chorób.

Kawitacje

• Powstawanie i rezonansowe pulsowanie 

mikropęcherzyków gazu 

• Mikropęcherzyki powstają gdy na skutej 

rozchodzenia się fali dźwiękowej lokalne ciśnienie 
osiąga wartości niższe od ciśnienia pary nasyconej.

• Pęcherzyki kawitacyjne mogą zbliżać się do siebie i 

łączyć w większe dzięki mikroprzepływom i 
zawirowaniom

• Pęcherzyki o odpowiednich rozmiarach wpadają w 

rezonans z drganiami fali ultradźwiękowej

• Drgania ze względu na duża amplitudę mogą 

prowadzić do mechanicznych uszkodzeń pobliskich 
struktur biologicznych

Proces powstawania pęcherzyków 

kawitacyjnych

• W miejscach występowania najmniejszego 

ciśnienia tworzy się na krótko pusta przestrzeń z 
rozpuszczonym w wodzie gazem i parą 
rozpuszczalnika

• Przy ponownym wzroście ciśnienia kawerny 

zapadają się (znikają lub stają się zarodkami dla 
nowo powstających kawern)

• Efektem akustycznym zanikania kawitacji jest 

szum, podobny do szumu gotującej się wody

• Natężenie dźwięku, konieczne dla powstania 

pęcherzyków kawitacji, rośnie ze wzrostem 
lepkości cieczy i maleje ze wzrostem ilości gazu 
rozpuszczonego w cieczy

Podział kawitacji

• Trwałe – mogą istnieć nieskończenie długo
• Przejściowe – zapadają się w fazie nadciśnienia 

przechodzącej przez nie fali ultradźwiękowej,

Efekty: uwalnianie się znacznych ilości energii 

przejawiające się gwałtownym skoki temperatury. 
Jest ona wynikiem dysocjacji cząsteczek wody i 
powstania wolnych  rodników które wchodzą w 
reakcje chemiczne – toksyczne produktu
gwałtowny skok ciśnienia we wnętrzu 
pęcherzyków i powstawanie hydrodynamicznej fali 
uderzeniowej – niszczenie struktur biologicznych

Efekt chemiczny

• Wzrost szybkości reakcji 

chemicznych

• Rozpad dużych cząsteczek, np. 

białek

• Wzrost dyfuzji przez błony 

półprzepuszczalne

• Zwiększenie jonizacji