الأشعة السينية مقابل الموجات فوق الصوتية: الفرق والمقارنة

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 الصحيح 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.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. الأشعة السينية هي إشعاع كهرومغناطيسي ، بينما تستخدم الموجات فوق الصوتية موجات صوتية عالية التردد.
2. يمكن للأشعة السينية اختراق الأنسجة الكثيفة وإنشاء صور للعظام ، في حين أن الموجات فوق الصوتية يمكن أن تخلق صورًا للأنسجة والأعضاء الرخوة.
3. تُستخدم الأشعة السينية لتشخيص كسور العظام أو مشاكل الأسنان، بينما تُستخدم الموجات فوق الصوتية لمراقبة الحمل والكشف عن تشوهات الأعضاء.

الأشعة السينية مقابل الموجات فوق الصوتية

الأشعة السينية هي نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يمكنه اختراق الأجسام الصلبة ، مثل جسم الإنسان ، ويمكن أن يساعد في تشخيص الكسور. تستخدم الموجات فوق الصوتية موجات صوتية عالية التردد لإنتاج صور للأعضاء والأنسجة الداخلية ، وهي غير باضعة ولا تنطوي على أي تعرض للإشعاع.

الأشعة السينية هي موجات كهرومغناطيسية لها أطوال موجية تتراوح 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 هو 20 هرتز - 20 كيلو هرتز.

تتطلب هذه الموجات الصوتية الطولية وسيطًا متحركًا لانتشارها.  

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	أشعة سينية	فحص الموجات فوق الصوتية
معنى	الموجات الكهرومغناطيسية التي يبلغ طولها الموجي 0.01 نانومتر - 10 نانومتر.	الموجات الصوتية التي يزيد ترددها عن 20 كيلو هرتز.
تردد	1016 هرتز - 1020 Hz	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.
لمخاطر	وجدت أنها تحمل خطر الإصابة بالسرطان.	لا توجد مخاطر.

ما هي الأشعة السينية؟

تم اكتشاف الأشعة السينية بواسطة Wilhelm Rontgen. هذه موجات كهرومغناطيسية ذات تردد عالٍ جدًا ، 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 إلكترون فولت هي أشعة سينية صلبة. تُعرف فوتونات الأشعة السينية التي تحتوي على طاقة أقل من 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 بالأشعة. 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.

هذا مصنوع من المستخدمة في تقنية تسمى تصوير 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 ، التصوير الشعاعي للثدي ، 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 شديدة الظلام.

الموجات فوق الصوتية لها العديد من التطبيقات في المجال الطبي ، والعسكري ، والاتصالات ، والملاحة في البحار ، 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 عندما تتشوه الجهد الكهربائي يتم تطبيق التأثير المعروف باسم التأثير الكهروإجهادي.

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 ، و SONAR (تقنية الملاحة الصوتية والمدى).

الاختلافات الرئيسية بين الأشعة السينية والموجات فوق الصوتية

1. الأشعة السينية هي موجات كهرومغناطيسية ، بينما تصنف الموجات فوق الصوتية على أنها موجة صوتية ميكانيكية.
2. نطاق تردد الأشعة السينية هو 1016 هرتز - 1020 هرتز ، في حين أن نطاق التردد للموجات فوق الصوتية أعلى من 20 كيلو هرتز.
3. يمكن للأشعة السينية تأين الذرات والجزيئات ، بينما لا تستطيع الموجات فوق الصوتية.
4. تتمتع الأشعة السينية بقدرة على اختراق الأنسجة ، بينما لا تستطيع الموجات فوق الصوتية.
5. تعتبر الأشعة السينية ذات طاقة عالية ويمكن أن تسبب ضررًا لجسم الإنسان ، في حين أن الموجات فوق الصوتية آمنة للاستخدام.
6. تم اكتشاف أن الأشعة السينية تسبب السرطان وهي مادة مسرطنة ، في حين أن الموجات فوق الصوتية لا تسبب السرطان.

مراجع حسابات

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

آخر تحديث: 25 يوليو 2023