Seminarska naloga pri predmetu Fizika II
| junij, 1999 |
Tadeja Zadelj |
1 KAJ JE ULTRAZVOK ?
Ultrazvok je mehansko nihanje elastičnega sredstva, je
longitudinalno valovanje. Njegovo frekvenčno območje se razprostira nad mejo človeškega sluha, to je nad 20 kHz. Zgornja meja frekvence je dana s tehnično zmogljivostjo proizvajanja hitrih mehanskih nihanj, najvišje dosežene frekvence so okrog 250 MHz.Tako hitra mehanska nihanja ne morejo prodreti do slišnega centra možganov in jih zato
ne moremo slišati, pač pa jih občutimo kot posebno bolečino, glavobol.Ultrazvok je tudi del ropota, ki ga proizvajajo hitro se vrteči stroji in naprave. Posebno močan izvor ropota so raketni motorji.
Zaznavajo in oddajajo ga nekatere živali. Slišijo ga psi, netopirji se orientirajo in lovijo plen z ultrazvokom podobno kot z radarjem. Ultrazvok, ki ga oddajajo ima frekvenco od 20 do 60 kHz. Delfini in kiti uporabljajo ultrazvok za medsebojno komunikacijo in orientacijo. Vsak izmed njih ima svojo govorico-t.i. ultrazvočne zvene. Ultrazvok, ki ga oddajajo ima frekvenco 150 kHz. To je velika prednost, saj se ultrazvok v vodi absorbira veliko manj kot običajni zvok.
2 KAKO PROIZVAJAMO ULTRAZVOK ?
Za proizvajanje ultrazvočnih nihanj izkoriščamo različne fizikalne pojave. Mehanično lahko ultrazvočne valove povzroči na primer žvižganje, pri katerem ustvarja tok zraka ali plina tlačne valove. Najstarejši viri so piščali. Preprost izvor ultrazvoka je
Galtonova piščal.
V zgornjo cev dovajamo komprimiran zrak (močan curek zraka, ki ga poganja kompresor) skozi šobo proti priostrenemu obodu, ki obdaja resonančno votlino v spodnji polovici piščali. Z zgornjim mikrometrskim vijakom reguliramo razdaljo med šobo in obodom, s spodnjim pa spreminjamo volumen in s tem lastno frekvenco piščali.
Te piščali uporabljamo od 4˙5 do 3o kHz.
Hartmannovem generatorju
povzroči tok zraka ali drugega plina z ultrazvočno hitrostjo tlačni val, katerega ˝tonsko višino˝ naravnavamo z resonatorjem. V zraku dosežemo pri tem frekvenco 127 kHz , v vodiku pa do 500 kHz.Ultrazvok proizvaja tudi ultrazvočna sirena. Velikost frekvence je odvisna od števila luknjic na sireni in hitrosti vrtenja.
Višje frekvence dosežemo z drugimi pojavi, z magnetostrikcijo in piezoefektom. Pogosto se uporablja magnetostrikcijski ultrazvočni pretvornik iz nikljeve (vanadij, feriti) pločevine (kristala) z navitjem. Debelina kristala je odvisna od stopnje magnetizacije, to je od jakosti toka (oziroma od električne napetosti), ki magneti kristal. Pri
izmenični visokofrekvenčni napetosti se stopnja magnetizacije in s tem debelina kristala izmenično spreminjata, kristal izmenično ˝diha˝ in oddaja visokofrekvenčni ultrazvok. O magnetostrikciji govorimo tedaj, kadar feromagnetni materiali spreminjajo svoje razsežnosti (se deformirajo) zaradi spreminjajočega se magnetnega polja v njihovi notranjosti (1cm dolga palica iz niklja lahko na primer niha s frekvenco 237 kHz). Da bi zmanjšali toplotne izgube, ki nastanejo zaradi vrtinčnih tokov, jedra niso masivna, temveč sestavljena iz med seboj izoliranih nikljevih listov debeline 0˙1 do 0˙3 mm. Na zunaj je tak pretvornik zelo podoben transformatorju. Z magnetostrikcijo dosežemo frekvence do 250 kHz, za običajno uporabo pa imamo takšen ultrazvočni oddajnik le za frekvence pod 60 kHz. Tovrstni izvori ultrazvoka imajo precejšnjo moč, od nekaj 100 W do 2 kW, z gostoto energijskega toka do 100 W na cm2 površine izvora. Zaradi velikih izgub ultrazvočnega valovanja v zraku nameščamo pretvornike v tekočino.
Prav visoke frekvence proizvajamo s pomočjo
piezoelektričnega efekta. Kot pretvornik uporabljamo kremen (lahko tudi barijev titanat, turmalin), ki ima zelo dobre piezoelektrične lastnosti. Iz kremenovega kristala izrežemo pod določenim kotom okroglo ploščico (debeline d), na katero potem naparimo zaradi električnega kontakta tanko plast kovine. Na te kovinske obloge pripeljemo izmenično visokofrekvenčno električno nihanje. V ritmu visoke frekvence se izmenično spreminja debelina ploščice (ploščica ˝diha˝ v vzdolžni smeri), od katere prehaja potem ultrazvočno mehansko nihanje na ploščico obdajajoče snovne delce. Nastalo nihanje je najmočnejše, če je v resonanci s priključeno izmenično napetostjo. Kremenova ploščica je uprta med dve kovinski elektrodi, na kateri priključimo izmenično napetost, katere frekvenco spreminjamo, tako da je v resonanci z osnovnim lastnim nihanjem kristala:
Za kremen je modul elastičnosti E=8˙7*1010N/m2 in gostota r =2˙65 g/cm3 in zato:
Pri debelini ploščice d=1mm dobimo ultrazvok s frekvenco 2˙8 MHz, ki ga ploščica oddaja pravokotno na stranico. Da se širi ultrazvočno sevanje samo v eno smer, je ploščica obložena z zračno blazino iz penaste gume, ki preprečuje izhod ultra zvočni energiji.Frekvenca ultrazvoka, ki ga dobimo na takšen način je med 2 in 3 MHz.
3 PODROČJA UPORABE ULTRAZVOKA
3.1 INDUSTRIJA
Uporaba ultrazvoka je zelo razširjena zaradi večje prodornosti od slišnega zvoka in večje tlačne razlike, ki jo povzroča (človeku škodi pospešek že nad 10 m/s2, ultrazvok s v=40 kHz pa povzroči pospešek 1000* 10 m/s2, zato ga uporabljajo tudi v vojaški industriji).
Uporaba visokih frekvenc ima svoj razlog: velika frekvenca pomeni kratko valovno dolžino, kar sledi iz zveze c=v *
l . Hitrost zvoka v vodi je 1500 m/s, zato ima zvok s frekvenco npr. 1500 Hz, ki je v slušnem območju, valovno dolžino 1 m. Z valovanjem s tako veliko valovno dolžino zaradi uklona težko zaznavamo majhne predmete. Za ultrazvok s frekvenco 150 kHz pa je valovna dolžina v vodi samo 0˙01 m. Zvok s tako kratko valovno dolžino se odbije tudi od zelo majhnih ovir, čas od oddaje signala do sprejema odmeva lahko merimo in iz tega časa potem izračunamo razdaljo do predmeta.Ker je valovna dolžina ultrazvoka kratka (v zraku manj kot 1˙5 cm), lahko izvor ultrazvoka oblikujemo kot nekakšno anteno, tako da oddaja večino energijskega toka v ozkem, usmerjenem curku. S tem dosežemo, da se oddani energijski tok ne razprši v vse smeri in tako lahko doseže precejšnje oddaljenosti.
Kot izvor ultrazvoka na ladjah uporabljajo sonar, ki je vgrajen na spodnji strani ladje, vsebuje impulzno ultrazvočno sondo, katere namen je: bojni (odkrivanje in napad na pogreznjeno podmornico, odkrivanje morskih minskih polj), gospodarski (merjenje globine morja (echo), odkrivanje oddaljenosti in velikosti ribjih jat, ledenih gora, navigacija v ožinah, oceanografske in rudarsko-petrokemične raziskave).
Sonda oddaja kratke (npr. 0˙1 s) ultrazvočne signale v izbrano smer. Ti signali se odbijejo od podvodnih predmetov (ker se spremeni gostota snovi oziroma hitrost zvoka) nazaj do izvora. Iz časovne zakasnitve oddanega in prejetega signala določimo oddaljenost od predmeta, od katerega se je signal odbil.
Tudi pri daljinskem krmiljenju nekaterih naprav lahko uporabljamo ultrazvok.
Z ultrazvočnimi sirenami meglo spreminjamo v dežne kapljice.
Uporaba ultrazvoka se vedno bolj uveljavlja v sodobni tehniki, zlasti za preizkušanje homogenosti (ultrazvočna defektoskopija) in debeline snovi.
Pri impulznem odbojnem načinu oddaja ultrazvočni oddajnik impulze, ki prehajajo prek akustičnega kontaktnega sredstva (olje ali maščoba) na preizkušanec. Če je na primer predmet homogena jeklena plošča, se razširjajo ultrazvočni impulzi po vsej debelini plošče in se po isti poti odb
ijajo do vibratorja. Oddajnik deluje izmenično kot oddajnik in kot sprejemnik. Če pa je plošča, denimo, razklana vzporedno s površino, se impulzi odbijajo oziroma razpršijo že na razpoki (ali kakšni drugi napaki-npr. zračnem mehurčku) zaradi precejšnje razlike v gostoti snovi med kovino in zrakom in ne dosežejo zadnje strani plošče. Odbiti signal registriramo in določimo globino. Predmet presvetlimo z različnih strani in tako ugotovimo lego, velikost in obliko napake v predmetu. Ker poznamo hitrost zvoka v plošči, lahko ultrazvočni sprejemnik umerimo neposredno na milimetrsko debelino. Tako lahko ugotovimo debelino plošče ali pa razdaljo do razpoke. Oddani signal in vsi odbiti signali se pokažejo na zaslonu osciloskopa.
Z merjenjem hitrosti širjenja ultrazvoka v snovi lahko določimo tudi razne lastnosti gradiva, na primer
modul elastičnosti in trdnost. Podobno lahko preskušamo tudi žgano keramiko.Zvok se v zraku širi s hitrostjo 330 m/s, v elastičnem trdnem telesu pa veliko hitreje (od 1˙5 do 5 km/s). Teoretična hitrost zvoka, ki se širi vzdolž palice iz materiala z modulom elastičnosti E in gostoto
r se da izračunati z izrazom:
Hitrost zvoka v neomejenem elastičnem prostoru se da izračunati z izrazom :
kjer je g Poissonovo število. Pri nekaterih materialih so znana razmerja med modulom elastičnosti in tlačno trdnostjo materiala. Pri znani hitrosti širjenja zvoka in vrednostjo Poissonovega števila lahko izračunamo modul elastičnosti in od tod tudi tlačno trdnost materiala. Preizkuševalne naprave so sestavljene iz dveh sond (oddajnik in sprejemnik oscilacij), merilnika časa in osciloskopa ali digitalnega prikazovalnika zvočnega valovanja. Pri znani razdalji med sondami merimo hitrost prehoda ultrazvočnih oscilacij. Njihova frekvenca znaša od 50 do 120 kHz. Frekvenco vzbujanja izberemo tako, da je izguba energije čim manjša, njena disipacija zaradi heterogenosti betona v sprejemljivih mejah, natančnost meritve časa (v m s) pa čim večja. Ultrazvok se širi v ozkem snopu, ki je ožji pri višjih frekvencah. Običajne naprave merijo čas okoli 0˙2 m s z maksimalno oddaljenostjo sond do 8 m. Dolžina vala mora presegati premer maksimalnega zrna agregata. V praksi uporabljamo dve vrsti naprav: naprave s stalnim vzbujanjem in naprave z impulznim vzbujanjem oscilacij. Kratki impulzi trajajo do 1/20 do 1/15 s. Na osciloskopu vidimo tudi dušenje valovanja.
Pri merjenju debeline je dragocena resonančna metoda, ki v marsičem prekaša točnost mehaničnih preciznih meritev. Pri tem uporabljamo ultrazvok zvezno spremenljivih frekvenc. Vedno, kadar ustreza polovična valovna dolžina ultrazvoka v materialu ali njen mnogokratnik debelini materiala, nastane stojni val, ki vzbuja v kristalu ultrazvočne naprave močna nihanja, te pa zabeleži in ovrednoti oscilograf. Ultrazvočne frekvence, ki jih uporabljamo pri neporušnem preizkušanju materialov, so v območjih od 0˙5 do 25 MHz (največkrat med 2 in 6 MHz).
Novejši način varjenja je ultrazvočno varjenje, ki se uporablja predvsem za aluminijaste materiale. Pri tem se ultrazvočno valovanje prenaša prek nikljeve palice skozi spajko na površino predmeta in raztrga oksidno kožico na aluminiju. Do tlačnega zvara pride zaradi velike koncentracije energije ultrazvočnega valovanja na zvarnem mestu.
Velika koncentracija ultrazvočne energije na majhnem prostoru omogoča tudi rezanje, vrtanje in drobljenje kovin in drugih trdnin. S hitrim nihanjem, ki ga snovi vsiljuje ultrazvok, se plastične folije ob stiku drgnejo in lokalno pregrejejo ter celo stalijo, tako da se plastično deformirajo in stalijo, s či
Z ultrazvokom lahko uplinimo raztaljene kovine (psevdokavitacija), še preden se strdijo. Drobni mehurčki zraka se zbirajo na mestih, kjer so vozli nastalega ultrazvočnega stoječega valovanja v kapljevini; tam se združujejo v večje mehurčke, ki se zaradi vzgona dvignejo.
Z njim lahko tudi čistimo kovine (rja, prah, maščobne in oksidne površinske plasti, zastarel barvni premaz) in tkanine.
Prav tako ga lahko uporabljamo za dezinfekcijo zraka in vode (namesto klora, zaradi pospeškov mikroorganizmi in bakterije poginejo).
Ultrazvok kot visokofrekvenčno mehansko nihanje povzroča v snovi izredno velike pospeške, tudi do več tisoč 10 m/s
2. Tolikšnih pospeškov večina snovi ne prenese in se zato poškodujejo, snov se razbije na prah. Zato lahko z ultrazvokom homogeniziramo različne suspenzije, koloidne raztopine in druge mešanice različnih (ne mešajočih se snovi), emulgiramo tekočine in suspendiramo trdne snovi (na primer pigmente v tekočinah).3.2 MEDICINA
Sodobna polprevodniška elektronika je ultrazvočne naprave za diagnostiko izboljšala in opremila tako, da je ultrazvočna diagnostika postala nepogrešljiva v ginekologiji in porodništvu (začetek 1955, I. Donald, Velika Britanija, pregledal še nerojenega otroka v maternici ), medtem pa že nadomešča nekatere nevarne preiskave v interni medicini, posebej v kardiologiji in, radiologiji. Preiskava z ultrazvokom posreduje zdravniku, ki jo nava
dno opravlja neposredno, podatke o topologiji in patomorfologiji določenega predela telesa na neboleč in ponovljiv način.
Večina zdravnikov je mnenja, da je diagnoza z UZ popolnoma nenevarna, kljub temu pa se nekaj ur po pregledu z UZ zlasti pri srčnih bolnikih pojavlja povečan pulz, težko dihanje, napadi podobni angini pektoris…Opaženo je, da lahko UZ pri starejših osebah, ki niso srčni bolniki povzroči srčne napake in napade. Ultrazvok se uporablja tudi v terapiji tumorjev, vendar je delovanje zelo razl
ično. Pri tumorjih, ki se razvijajo neizrazito in počasi lahko delovanje UZ še pospeši in razširi razvoj metastaz; že razširjene tumorje pa se uspešno zdravi, vendar le na lokalnih področjih. Medicinska diagnostika uporablja ultrazvok med 0˙5 in 10 MHz.
Ultrazvočne naprave za diagnostiko obdelujejo določen prerez skozi zanimivo telesno področje. Sliko takega prereza imenujemo
tomogram. Ultrazvočno slikanje gibajočih se organov (žile, srce, plod nosečnice) dosežemo s tvorjenjem hitrih, zaporednih tomogramov v isti ravnini.Postopek diagnostičnega UZ pretvornika
: Ultrazvok pošljemo v telo v obliki zelo kratkih impulzov s pretvornikom (to je element, ki električne signale pretvarja v akustične in obratno). Osnovni element pretvornika je piezoelektrični kristal ali posebna plastika s podobnim efektom. Razen tega je v ohišju pretvornika še prilagodljiv člen, ki skrbi za akustično prilagoditev piezoelementa na telo preiskovanca. Oddajni impulz ultrazvoka potuje v telo in pri tem slabi predvsem zaradi absorbcije v tkivu in neštetih odbojev. Odbito valovanje sprejema piezoelektrični pretvornik. Ker so odboji iz večjih globin bolj dušeni, je potrebno to dušenje kompenzirati (sprejemni del spreminja ojačanje v času, ko prihajajo odmevi iz telesa). Del sporočila o zgradbi preiskovanega dela telesa je skrit v amplitudi kompenziranega sprejetega odboja. Na mejnih ploskvah, ki ločijo tkiva podobnih akustičnih lastnosti, bo amplituda odbitega vala značilno majhna. Na zaslonu s spominom klasičnega tipa z bistabilno svetlobno karakteristiko imajo vse prikazane točke enako svetlost, torej tudi tiste, ki označujejo položaj šibkih odbojev. Sestavljanje ultrazvočne slike na standardnih pomnilnih katodnih ceveh je torej povezano z izgubami, zato se ga izogibamo. Svetlobno modulacijo zaslona, pri kateri prikažemo amplitudo ultrazvočnih odbojev, imenujemo ˝siva slika˝. Prikazovanje sive slike dosežemo s pomočjo analognih ali digitalnih pretvornikov slike. Diagnostični ultrazvočni pretvorniki oddajajo in sprejemajo ultrazvok in delujejo impulzno, medtem ko terapijski samo kontinuirano sevajo ultrazvok visokih energijskih gostot.
Ehograf
Najstarejši način izkoriščanja ultrazvoka v diagnostične namene (Dussik 1937). Preiskovalec usmeri en sam pretvornik v zanimivo področje telesa in opazuje odmeve, razvrščene po zaslonu katodne cevi. Na abscisi ima globinsko merilo, na ordinati pa amplitudo odbojev.
Ehokardiograf
Poseben primer enodimenzionalnega prikaza je merjenje srčnih struktur.Razen dimenzij votlin, srčnih sten in zaklopk dobi kardiolog z ehokardiografijo podatke o dinamiki predelov srca. Zaradi gibanja odbiti valovi nenehno spreminjajo lego na abscisi ehograma. Ti odmevi se zato beležijo na premikajočem se traku, kjer se rišejo krivulje gibanja struktur v smeri ultrazvočnega snopa. Tak zapis gibanja odbojnih površin je znan kot ˝tm˝ (time motion) prikaz.
Ehotomograf
-B skener je naprava, ki prikazuje prerez skozi telo. Pretvornik je pritrjen na poseben mehanizem, ki zvezno prenaša podatke o legi ultrazvočnega snopa v procesni del naprave. Ko preiskovalec vodi pretvornik po koži ali v kopeli, sestavlja sliko prereza iz mnogo različno usmerjenih enodimenzionalnih diagramov. Pri tem naprava amplitudo odbojev spreminja v točke, ki so na zaslonu različno svetle, sorazmerno amplitudi. Ker se slika gradi postopoma in sivih tonov ni mogoče registrirati na klasični pomnilni katodni cevi, moramo poseči po t.i. konverterju slike analognega ali digitalnega tipa. Primerni konverter ima standardni TV video izhod. Dokumentiranje je praviloma s pomočjo polaroidnega fotoaparata.Ehoskop
Za opazovanje gibajočih se organov in za hitro pregledovanje kakšnega področja uporabljamo tehniko dinamičnega dvodimenzionalnega prikaza, imenovanega tudi ˝real time˝ tehnika ali ehoskopija. Pretvornik samodejno sestavlja sliko prereza tolikokrat v sekundi, da vidimo živo sliko. Če preisk
ovalec vodi pretvornik pravokotno na ravnino prereza, se lahko hitro orientira v večjem telesnem predelu, na primer v trebušni votlini. Oblika slike in njena kvaliteta sta v veliki meri odvisni od pretvorniškega sistema. Ehoskopske posnetke shranjujemo in analiziramo na magnetoskopu, filmskem traku ali v digitalni obliki v računalniku. Seveda je mogoče trenutne posnetke tudi fotografirati s TV zaslona.
Trenutni posnetek z ehoskopa z linearnim pretvornikom
Posnetek z ehoskopa z nihajočim pretvornikom (prerez skozi ledvico in prerez skozi žolčnik s kamnom)
Terapijske ultrazvočne naprave
zvezno oddajajo ultrazvok določene energijske gostote. Vstop v telo omogočimo ultrazvoku z neposrednim stikom aplikatorja z naoljeno kožo (parafinsko olje) ali skozi vodno kopel. Zgornja meja določitve energijske gostote je meja bolečine, če senzibilnost kože pacienta ni poškodovana. Normalno bolnik občuti toplino. Terapija običajno traja 3 do 10 min, sledi 10 do 15 minut zračenja, nato pa 3 tedne premora. Učinki so mehanski (energijski pretok je tolikšen, da pride do kompresij in dilatacij tkiva, kar je neke vrste mikromasaža; zaradi tega pride do boljše prekrvavitve tkiva), toplotni (nastane zaradi pretvarjanja dela kinetične energije v toplotno; absorbcija toplote je odvisna od gostote tkiva), kemični (povečanje permeabilnosti celične membrane in s tem oksidacije) in biološki (negativni vpliv, ki se zlasti izraža na kostnem in živčnem tkivu; destrukcija nastane ob prekoračitvi določene energijske gostote in frekvence, do česar pa pri terapijskem UZ ne prihaja), pri čemer dominirajo mehanski.
Indikacije za terapijo z UZ so razna revmatska in druga degenerativna obolenja. Včasih izkoriščamo terapijski UZ za draženje živčnih receptorjev in na ta način zdravimo nekatera bolezenska stanja (revmatizem, bolezni mišic in živcev, kožne bolezni…). Medicinski razlogi, ki preprečujejo uporabo terapijskega UZ so razne srčne slabosti, opekline (kjer je jakost terapije večja od meje bolečine, še posebej se pojavlja pri bolnikih s poškodovano senzibilnostjo kože), motnje menstrualnega cikla, vrtoglavica, glavobol in škodljivi vplivi visoko energijskega UZ na otroke. Opisani spremljajoči pojavi so zelo redki, če se terapija pravilno izvaja (upoštevanje jakosti in kontraindikacij). Kontraindikacije: terapija z UZ ni primerna za bolnike z akutno ali infekcijsko boleznijo, srčne bolnike, bolnike z multiplo sklerozo in bolnike, ki imajo pogosto alergijsko reakcijo; prav tako ni priporočljiva za ljudi, starejše od 60 let. Na terapijo z UZ naj ne bi šli otroci, ki še rastejo, prav tako pa ne osebe, ki imajo površinske poškodbe kože.
Pri zdravljenju dihal so nepogrešljiva zdravila, ki jih bolnik vdihava-inhalira. Do kod potujejo kapljice po poti v pljuča je odvisno od njihovega premera. To pomeni, da lahko zdravimo posamezna področja selektivno, če moremo programirati premer kapljic razpršine. Tekoče zdravilo obsevamo z UZ tolikšne energije, da nastane v njej efekt kavitacije. Premer kapljic v razpršini je reda 10-6 m, kar omogoči njihovo prodiranje prav v pljučne alveole.
V zobozdravstvu v novejšem času poznamo manj boleče ultrazvočne svedre in čiščenje z ultrazvokom: nihanje s tako visoko frekvenco povzroči, da zobne obloge in druga umazanija razpokajo in odpadejo. Z ultrazvočnim nastavkom je mogoče odstranjevanje zobne sklenine na skoraj neboleč način. Znani so tudi nastavki za brizge, ki nihajo v ultrazvočnem področju.
Ultrazvok pomaga v zdravstvenih ustanovah tudi pri nekaterih postopkih, ki jih uvrščamo v pripravo dela in pripomočkov. To so razne čistilne naprave za kirurško orodje kompliciranih oblik in podobno.
Na plod usmerimo ultrazvok in merimo čas, ki ga potrebuje odmev, da se vrne (podoben postopek kot ultrazvočna defektoskopija), (rentgenski žarki za to niso primerni, ker lahko zarodek poškodujejo). Velikost plodove glavice lahko določimo z več snopi valov in podatke predelamo v računalniku. Podobno, čeprav manj natančno, merimo z ultrazvokom obseg plodovega trebuha in dolžino od temena do trtice.
Ultrazvok, ki ima zelo kratke valovne dolžine, lahko tudi precej dobro usmerimo, podobno kot snop svetlobe pri žepni svetilki. To
izkoristimo pri ultrazvočnih očalih za slepe. Ta očala imajo oddajnik in sprejemnik. Sprejemnik odbitega signala nato odda v uho osebe visok ali nizek ton. Višina tona je odvisna od tega, ali je predmet, od katerega se je signal odbil, blizu ali daleč.
Literatura:
1. Ardley Neil, LEKSIKON ZNANOSTI, MK, Ljubljana, 1997
2. Adlešič Miroslav, Leopold Andree, France Avčin,…, KAKO DELUJE 1, TZS, Ljubljana, 1984
3. Barnard Christian, TELO KOT STROJ, Pomurska založba, Murska sobota, 1982
3. Bizjak Matjaž
, Dolar Pavel, Erjavec Marjan, OSNOVE MEDICINSKE ELEKTROTEHNIKE,DDV Univerzum, Ljubljana, 1983
4. Johnson Keith, FIZIKA, PREPROSTE RAZLAGE FIZIKALNIH POJAVOV, MK,Ljubljana,
1996
5. Kladnik Rudolf, VISOKOŠOLSKA FIZIKA 3.DEL, DZS, Ljubljana, 1989
6. Krušič Marjan, LEKSIKON, Cankarjeva založba, Ljubljana, 1994