RPSC MainsGeneral Studies Paper IIScience and Technologyअभ्यास प्रश्न

पराश्रव्य ध्वनि तरंगें और इनके दैनिक अनुप्रयोग

पराश्रव्य ध्वनि तरंगें किसे कहते हैं? तथा इनके दैनिक जीवन में क्या उपयोग हैं?

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उत्तर कैसे लिखें

सर्वप्रथम पराश्रव्य तरंगों की परिभाषा उनकी आवृत्ति सीमा (20 kHz से अधिक) और उत्पत्ति के सिद्धांत के साथ प्रस्तुत करें। इसके बाद घरेलू, चिकित्सा, औद्योगिक तथा नौवहन क्षेत्रों में इनके दैनिक एवं व्यावहारिक उपयोगों का बिंदुवार वर्गीकरण करें। अंत में इनके तकनीकी महत्व पर संक्षिप्त निष्कर्ष लिखें।

आदर्श उत्तर

252 शब्द

भूमिका

पराश्रव्य ध्वनि तरंगें (Ultrasonic Waves) वे उच्च आवृत्ति वाली यांत्रिक तरंगें हैं जिनकी आवृत्ति मानव श्रवण सीमा की उच्च सीमा अर्थात 20,000 Hz (20 kHz) से अधिक होती है, अतः ये मानव कान के लिए अश्रव्य होती हैं। इनकी उत्पत्ति मुख्य रूप से क्वार्ट्ज जैसे क्रिस्टलों पर दाब-विद्युत प्रभाव (Piezoelectric Effect) के माध्यम से की जाती है।

दैनिक जीवन एवं व्यावहारिक अनुप्रयोग

पराश्रव्य तरंगों की उच्च आवृत्ति और कम तरंगदैर्ध्य के कारण इनमें अत्यधिक ऊर्जा होती है, जिसका उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है:

  • घरेलू एवं स्वच्छता उपयोग: अल्ट्रासोनिक क्लीनर द्वारा आभूषणों, चश्मों तथा घड़ियों के अत्यंत बारीक व जटिल पुर्जों की सफाई करने; अल्ट्रासोनिक टूथब्रश में पट्टिका (plaque) हटाने; और मच्छरों व कीटों को भगाने वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में।
  • चिकित्सा विज्ञान: आंतरिक अंगों एवं भ्रूण के स्वास्थ्य की जांच के लिए अल्ट्रासोनोग्राफी (USG), हृदय की कार्यप्रणाली देखने हेतु इको-कार्डियोग्राफी (Echocardiography), तथा बिना शल्य चिकित्सा के गुर्दे की पथरी को बारीक टुकड़ों में तोड़ने (लिथोट्रिप्सी) में।
  • औद्योगिक अनुप्रयोग (NDT): गैर-विनाशकारी परीक्षण (Non-Destructive Testing) के माध्यम से धातु के ब्लॉकों और संरचनाओं में आंतरिक दरारों तथा छिद्रों का पता लगाने, औद्योगिक चिमनियों से कालिख हटाने एवं तरल पदार्थों के विसंक्रमण (जीवाणु नष्ट करने) में।
  • नौवहन एवं सुरक्षा: सोनार (SONAR) प्रणाली में समुद्र की गहराई मापने, जलमग्न चट्टानों, हिमखंडों और पनडुब्बियों की सटीक स्थिति का पता लगाने में।

निष्कर्ष

इस प्रकार पराश्रव्य तरंगें अपनी उच्च ऊर्जा, सूक्ष्म तरंगदैर्ध्य और उच्च भेदन क्षमता के कारण स्वास्थ्य रक्षा, औद्योगिक गुणवत्ता नियंत्रण तथा स्वच्छता से जुड़े आधुनिक दैनिक जीवन में अत्यंत प्रभावी और अपरिहार्य सिद्ध हुई हैं।

याद रखने योग्य तथ्य

definition
पराश्रव्य तरंगें (Ultrasonic Waves)

ऐसी ध्वनि तरंगें जिनकी आवृत्ति 20,000 हर्ट्ज़ (20 kHz) से अधिक होती है और जिन्हें मानव कान सुन नहीं सकते।

definition
दाब-विद्युत प्रभाव (Piezoelectric Effect)

क्वार्ट्ज अथवा कुछ विशिष्ट क्रिस्टलों पर प्रत्यावर्ती विद्युत क्षेत्र लगाने पर उनमें उच्च आवृत्ति के यांत्रिक कंपन उत्पन्न होना, जिससे पराश्रव्य तरंगें पैदा की जाती हैं।

example
एक्स्ट्राकॉर्पोरियल शॉक वेव लिथोट्रिप्सी (ESWL)

बिना चीरा लगाए उच्च तीव्रता वाली पराश्रव्य तरंगों को केंद्रित कर गुर्दे और मूत्रमार्ग की पथरी को चूर्ण बनाकर मूत्र मार्ग से बाहर निकालने की चिकित्सा विधि।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

SONAR तकनीक में पराश्रव्य तरंगों का ही उपयोग क्यों किया जाता है?

पराश्रव्य तरंगों की आवृत्ति अधिक और तरंगदैर्ध्य बहुत कम होती है, जिसके कारण ये जल में बिना प्रकीर्णित हुए एक संकीर्ण किरणपुंज के रूप में लंबी दूरी तक जा सकती हैं।