Jedną z form komunikacji w przyrodzie są dźwięki o różnych częstotliwościach, w tym infradźwięki i ultradźwięki, które omijają częstotliwości słyszalne dla ludzkiego ucha. Człowiek jest w stanie usłyszeć dźwięki z zakresu mniej więcej od 20 herców (Hz) do 20 tysięcy herców. Co więc dzieje się z wykraczającymi poza ten przedział wartościami? W tekście wyjaśniamy, czym są ultradźwięki i infradźwięki, które z nich wykorzystuje się w badaniach oraz jakie zwierzęta słyszą ultradźwięki i infradźwięki.
● Infradźwięki to inaczej poddźwięki – są to fale sprężyste poniżej dolnej granicy dźwięków słyszalnych o częstotliwości mniejszej niż 20 Hz.
● "Infra" to łaciński przedrostek nadający wyrazom znaczenie: pod-, poniżej, wewnątrz, późniejszy. Tymczasem łacińskie "ultra" jest pierwszym członem wyrazów złożonych i oznacza: ponad, poza, skrajny.
● Ultradźwięki (naddźwięki) są falami sprężystymi powyżej granicy słyszalności – o częstotliwości od 20 kHz (20 kiloherców) do ok. 109 Hz (1 gigaherc, umowna górna granica).
Ultradźwięki - do czego są wykorzystywane
Ultradźwięki (naddźwięki) wykraczają ponad wartość 20 kHz. Zaznaczmy, że 1 kHz (kiloherc) to 1000 Hz, zatem przekraczając 20 tys. Hz są ponad zakresami możliwości odbioru ludzkiego ucha. Czy fakt, że nie możemy ich usłyszeć pozostawia nas obojętnymi na ich działanie? W żadnym wypadku! Dlatego np. istnieje wiele form terapii ultradźwiękowych. Swoim działaniem podnoszą temperaturę organizmu. Stosuje się je w celach przeciwbólowych, przeciwzapalnych, rozkurczowo na mięśnie, jako wspomaganie procesów regeneracyjnych uszkodzonych tkanek, a także by przyspieszyć przepływ limfy. Mają powszechne zastosowanie w terapiach ultradźwiękowych (sonoterapia, fonoterapia, ultrasonoterapia albo ultrafonoterapia).
Czy w badaniach USG wykorzystuje się infradźwięki albo ultradźwięki? W ultrasonografii medycznej (USG) wykorzystywane są częstotliwości z zakresu ok. 2-50 MHz, zatem ultradźwięki to jedyne fale używane przy tej metodzie badania.
Ultradźwięki służą także jako forma komunikacji niektórych gatunków zwierząt: nietoperzy, delfinów i najlepszych towarzyszy człowieka – psów.
Infradźwięki – przykłady
Infradźwięki (poddźwięki) to fale mechaniczne, które nie przekraczają częstotliwości 20 Hz, a więc nasze uszy nie są w stanie ich zarejestrować.. Tak jak w przypadku ultradźwięków, fakt, że człowiek nie jest w stanie ich słyszeć, nie czyni naszego organizmu obojętnym na ich działanie. Ludzkie ciało odbiera bodźce płynące z emisji infradźwięków, nie płyną z tego jednak korzyści – a wręcz przeciwnie.
W zjawiskach przyrodniczych fale infradźwiękowe występują przy ruchach powietrza i wody – trzęsieniach ziemi, erupcjach wulkanów, zorzach polarnych, falach oceanicznych, huraganach czy opadaniu mas wody z wysokich wodospadów. Emitują je także niektóre gatunki zwierząt w celu porozumiewania się na duże odległości, należą do nich między innymi żyrafy, wieloryby, insekty, a także słonie, które za ich pomocą potrafią przekazać sobie informacje nawet na odległość kilku kilometrów!
Niesłyszalne i niebezpieczne infradźwięki
Występujące wśród nas fale infradźwiękowe nazywane są hałasem niskoczęstotliwościowym lub niskotonowym. Ich działanie na ludzki organizm jest z pewnością nieprzyjemne, a przy dużych natężeniach może nawet stać się niebezpieczne. Gdy poziom przekracza wartość 140 dB, infradźwięki mogą powodować trwałe, szkodliwe zmiany w organizmie. Przy słabszym natężeniu można odczuć:
obniżenie sprawności psychoruchowej, zmęczenie, pogorszenie widzenia, uczucie senności, wywołują uczucie lęku i niepokoju, mdłości, bóle głowy, zaburzają zmysł równowagi.
Niestety, dotychczas istniejące ekrany akustyczne nie mają wobec nich żadnej mocy, a obecnie nie ma możliwości wybudowania osłon chroniących nas przed ich działaniem.
ZOBACZ TEŻ: Dźwięki, które mogą zabić
Występowanie i zastosowanie infradźwięków
Oprócz występujących w przyrodzie naturalnych źródeł emisji infradźwięków istnieją także sztuczne, stworzone przez człowieka. Towarzyszą one odgłosom silników odrzutowych i spalinowych, elektrowniom wiatrowym, wentylatorom i przewodom wentylacyjnym, występują podczas pracy maszyn i narzędzi wykorzystywanych w budownictwie (piece hutnicze, kotły parowe, urządzenia odlewnicze), a także w medycynie, fabrykach, budynkach przemysłowych (młyny, piece).
Infradźwięki przez swoje działanie na organizm człowieka znalazły zastosowanie jako broń akustyczna stosowana w celu spowolnienia, obezwładnienia lub osłabienia morale oponenta. Skutecznie sprawdzają się także jako środek zakłócenia działania niektórych urządzeń, maszyn.
Chcąc chronić otoczenie przed wpływem działania poddźwięków, maszyny i narzędzia są zabezpieczane oraz wygłuszane, dzięki czemu jesteśmy mniej narażeni na negatywne oddziaływanie. Ludzie wykonujący pracę z urządzeniami emitującymi infradźwięki muszą zostać o tym wcześniej poinformowani i przebadani.
Źródła: Encyklopedia PWN szpitalmsw.pl zpe.gov.pl/a/ultradzwieki-i-infradzwieki/D1HnqZbh0
Źródło: PWN
Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock