الفرق بين الأشعة السينية والموجات فوق الصوتية (مع الجدول)

وجدت الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء العديد من التطبيقات في حياتنا اليومية. هذه تسيطر على عالم التكنولوجيا وتستخدم في عمل العديد من الأدوات. شهد المجال الطبي والبحثي استخدامًا هائلاً لهذه الموجات. كما تم استخدام الموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في التكنولوجيا الطبية وحالة البحث. هذه أيضًا تضر بالبشر ، ولكن بالنظر إلى الاستخدام المناسب للأمواج ، يمكن أن تكون مفيدة في جوانب معينة.

لقد استفاد المدى البعيد للتكنولوجيا وتطورها من الموجات الكهرومغناطيسية والموجات الصوتية بعدة طرق للمساعدة في تخفيف الصعوبات التي يواجهها البشر. يمكن استخدام طاقة هذه الموجات بطرق مختلفة أو يمكن تحويلها إلى نوع آخر من الطاقة للاستخدام.

الأشعة السينية مقابل الموجات فوق الصوتية

الفرق بين الأشعة السينية والموجات فوق الصوتية هو أن الأشعة السينية هي موجات عرضية وهي كهرومغناطيسية بطبيعتها ، بينما تصنف الموجات فوق الصوتية على أنها موجات صوتية ، وهي ذات طبيعة طولية. تتمتع الأشعة السينية بالقدرة على تأين الذرة ، بينما لا تحتوي الأخيرة على أي خاصية من هذا القبيل.

الأشعة السينية هي موجات كهرومغناطيسية يتراوح طولها الموجي من 0.01 نانومتر إلى 10 نانومتر. هذه موجات عرضية يتراوح ترددها من 1016 هرتز إلى 1020 هرتز. للأشعة السينية القدرة على تأين الذرات وتستخدم في علاج السرطان.

الموجات فوق الصوتية هي موجات صوتية لها تردد أعلى من 20 كيلو هرتز. هذه الموجات الصوتية طولية بطبيعتها ولا يمكن سماعها للأذن البشرية حيث أن نطاق السمع البشري يتراوح بين 20 هرتز - 20 كيلو هرتز. تتطلب هذه الموجات الصوتية الطولية وسيطًا متحركًا لانتشارها.

جدول المقارنة بين الأشعة السينية والموجات فوق الصوتية

معلمات المقارنة	الأشعة السينية	الموجات فوق الصوتية
المعنى	الموجات الكهرومغناطيسية التي يبلغ طولها الموجي 0.01 نانومتر - 10 نانومتر.	الموجات الصوتية التي يزيد ترددها عن 20 كيلو هرتز.
تكرار	1016 هرتز - 1020 هرتز	أكبر من 20 كيلو هرتز
طبيعة الأمواج	الموجات المستعرضة	موجات طولية
القدرة المؤينة	يمكن أن تؤين الذرات والجزيئات وكذلك تخترق الأنسجة البشرية.	لا يمكن تأين الذرات والجزيئات.
المخاطر	وجدت أنها تحمل مخاطر الإصابة بالسرطان.	لا توجد مخاطر.

ما هي الأشعة السينية؟

تم اكتشاف الأشعة السينية بواسطة Wilhelm Rontgen. هذه موجات كهرومغناطيسية ذات تردد عالٍ للغاية ، يتراوح مدى التردد بين 1016 هرتز - 1020 هرتز. يتكون فوتون الأشعة السينية من بعض الطاقة التي يمكن حسابها بواسطة الصيغة ، E = hf (حيث f هو تردد الفوتون و h هو اللوح الخشبي باستمرار).

تتراوح طاقة الأشعة السينية من 100 فولت إلى 100 كيلو فولت. يمكن تقسيم الأشعة السينية إلى فئتين بناءً على طاقتها: الأشعة السينية الصلبة والأشعة السينية اللينة. الأشعة السينية التي تكون طاقتها الفوتونية أعلى من 5 كيلو فولت هي أشعة سينية صلبة. تُعرف فوتونات الأشعة السينية التي تقل طاقتها عن 5 كيلو فولت بالأشعة السينية اللينة. تتمتع الأشعة السينية الصلبة بقدرة اختراق أفضل من الأشعة السينية اللينة.

نظرًا لقدرة اختراق الأشعة السينية ، يتم استخدامها الآن في التصوير الشعاعي. يمكن لهذه الموجات الكهرومغناطيسية أن تخترق الأنسجة البشرية بسهولة وبالتالي تجد استخدامها في الأغراض الطبية. المجال الأكثر شيوعًا الذي يستخدم هذا هو علاج السرطان. الأشعة السينية لها طول موجي أقصر مقارنة بالموجات الكهرومغناطيسية الأخرى ، مما يساعد في تحقيق دقة أعلى. يستخدم هذا في تقنية تسمى علم البلورات بالأشعة السينية.

تتمتع الأشعة السينية بطاقة عالية جدًا ، ونظرًا لقدرتها على تأين الذرات والجزيئات ، يمكن أن تكون أيضًا مادة مسرطنة. تطبيقات الأشعة السينية: تصوير البلورات بالأشعة السينية ، تصوير الثدي بالأشعة ، التصوير المقطعي المحوسب ، نظام أمن المطار ، لفحص كسور العظام ، تحليل وفحص اللوحات ، الفحص المجهري ، والتحليل الكمي.

ما هي الموجات فوق الصوتية؟

نطاق السمع الطبيعي للإنسان هو 20 هرتز - 20 كيلو هرتز. يسمى هذا النطاق المسموع ، بينما تُعرف الأصوات فوق هذا الحد بالموجات فوق الصوتية. الموجات فوق الصوتية هي موجات صوتية لها مدى تردد أعلى من 20 كيلو هرتز. إنها موجات صوتية ميكانيكية وتتطلب وسيطًا متنقلًا. لا تستطيع الأذن البشرية اكتشاف هذه الأصوات ، لكن بعض الحيوانات مثل الدلافين والخفافيش يمكنها سماع هذه الأصوات وإنتاجها أيضًا. يستخدمون هذا الصوت للتنقل في المناطق المظلمة.

الموجات فوق الصوتية لها العديد من التطبيقات في المجال الطبي والجيش والاتصالات والملاحة والبحار والبحوث وغيرها من المجالات. تعد الموجات فوق الصوتية واحدة من أكثر تقنيات الموجات فوق الصوتية استخدامًا ، وهي تقنية تشخيصية. يستخدم الجهاز إزاحة دوبلر ووقت توقف الموجات الصوتية المكررة لأغراض التشخيص.

عادة ، يتم استخدام بلورات كهرضغطية لإنتاج الموجات فوق الصوتية. تتشوه هذه البلورة عند تطبيق جهد كهربائي ، ويُعرف التأثير باسم التأثير الكهروضغطي. يعتمد التشوه بشكل مباشر على مقدار الإمكانات المطبقة. بعض تطبيقات الموجات فوق الصوتية هي: التنظيف بالموجات فوق الصوتية ، واكتشاف الشقوق ، وتخطيط صدى القلب ، وتفتيت الحصى ، والموجات فوق الصوتية ، وتحديد الموقع بالصدى ، وتقنية سونار (تقنية الملاحة وتحديد المدى).

الاختلافات الرئيسية بين الأشعة السينية والموجات فوق الصوتية

استنتاج

صنفت التكنولوجيا إلى حد بعيد استخدام العديد من الأشياء ، بما في ذلك الموجات الكهرومغناطيسية والموجات الصوتية. تحتوي فوتونات الأشعة السينية وجزيئات الموجات فوق الصوتية على فوتونات لها طاقة. يمكن الاستفادة من الفوتونات التي تمتلك الطاقة عن طريق تحويل تلك الطاقة إلى شكل مختلف أو استخدامها بنفس الشكل لاكتشاف المواد.

الأشعة السينية لها تردد عالٍ جدًا وتمتلك طاقة عالية. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل الأشعة السينية تخترق الأنسجة البشرية ويمكنها أيضًا أن تؤين ذرة أو جزيء. الموجات فوق الصوتية لها نطاق تردد أعلى من 20 كيلو هرتز ، وهو أمر غير مسموع للأذن البشرية. كلاهما لهما تطبيقات واسعة ، خاصة في المجال الطبي.

المرجعيس

1. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4899-0148-4_1
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079610706000812
3. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780126767575500153