Les rayons X, les rayons UV et les rayons IR ont trouvé de nombreuses applications dans notre vie quotidienne. Ceux-ci dominent le monde de la technologie et sont utilisés dans le fonctionnement de nombreux instruments.
Le domaine médical et de la recherche a connu une utilisation considérable de ces ondes. Les ondes ultrasonores ont également été largement utilisées dans la technologie médicale et le cas de la recherche.
Ceux-ci nuisent également aux humains, mais étant donné la bonne utilisation des ondes, ils peuvent être bénéfiques à certains égards.
La portée considérable de la technologie et son développement ont utilisé les ondes électromagnétiques et les ondes sonores de plusieurs manières pour aider à atténuer les difficultés des humains.
L'énergie de ces ondes peut être utilisée dans diverses méthodes ou peut être convertie en un autre type d'énergie à utiliser.
Faits marquants
- Les rayons X sont des rayonnements électromagnétiques, tandis que les ultrasons utilisent des ondes sonores à haute fréquence.
- Les rayons X peuvent pénétrer les tissus denses et créer des images d'os, tandis que les ultrasons peuvent créer des images de tissus mous et d'organes.
- Les rayons X sont utilisés pour diagnostiquer des fractures ou des problèmes dentaires, tandis que les ultrasons sont utilisés pour surveiller la grossesse et détecter les anomalies des organes.
Radiographie vs échographie
Une radiographie est un type de rayonnement électromagnétique qui peut pénétrer à travers des objets solides, tels que le corps humain, et peut aider à diagnostiquer des fractures. L'échographie utilise des ondes sonores à haute fréquence pour produire des images d'organes et de tissus internes, est non invasive et n'implique aucune exposition aux radiations.
Les rayons X sont des ondes électromagnétiques ayant des longueurs d'onde allant de 0.01 nm à 10 nm. Ce sont des ondes transversales ayant une fréquence allant de 1016 Hz à 1020 Hz.
Les rayons X ont le pouvoir d'ioniser les atomes et sont utilisés dans le traitement du cancer.
Les ondes ultrasonores sont des ondes sonores dont la fréquence est supérieure à 20 kHz. Ces ondes sonores sont de nature longitudinale et ne sont pas audibles pour l'oreille humaine car la plage d'audition humaine est de 20 Hz à 20 kHz.
Ces ondes sonores longitudinales nécessitent un milieu mobile pour leur propagation.
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | Radiographie | Ultrason |
|---|---|---|
| Sens | Ondes électromagnétiques ayant une longueur d'onde de 0.01 nm à 10 nm. | Ondes sonores ayant une fréquence supérieure à 20 kHz. |
| La fréquence | 1016 Hz-1020 Hz | Supérieur à 20 kHz |
| Nature des vagues | Ondes transversales | Vagues longitudinales |
| Capacité ionisante | Peut ioniser les atomes et les molécules et pénètre également dans les tissus humains. | Ne peut pas ioniser les atomes et les molécules. |
| Risques | Trouvé pour porter le risque de cancer. | Ne présente aucun risque. |
Qu'est-ce que la radiographie ?
Les rayons X ont été découverts par Wilhelm Rontgen. Ce sont des ondes électromagnétiques à très haute fréquence, la gamme de fréquence étant de 1016 Hz – 1020 Hz.
Le photon des rayons X consiste en une certaine énergie qui peut être calculée par la formule E=hf (où f est la fréquence du photon et h est constamment Plank).
L'énergie des rayons X varie de 100 eV à 100 keV. Les rayons X peuvent être divisés en deux catégories en fonction de leur énergie : les rayons X durs et les rayons X mous.
Les rayons X dont l'énergie photonique est supérieure à 5 keV sont des rayons X durs. Les photons X ayant une énergie inférieure à 5 keV sont appelés rayons X mous.
Les rayons X durs ont une meilleure capacité de pénétration que les rayons X mous.
En raison de la capacité de pénétration des rayons X, ils sont maintenant utilisés dans radiographie. Ces ondes électromagnétiques peuvent facilement pénétrer les tissus humains et donc être utilisées à des fins médicales.
Le domaine le plus courant employant ceci est dans le traitement du cancer. Les rayons X ont une longueur d'onde plus courte que les autres ondes électromagnétiques, ce qui aide à obtenir une résolution plus élevée.
Ceci est fait de utilisé dans la technique appelée cristallographie aux rayons X.
Les rayons X ont une énergie très élevée et, en raison de la capacité d'ionisation des atomes et des molécules, ils peuvent également être cancérigènes.
Applications des rayons X : cristallographie aux rayons X, mammographie, tomodensitométrie, système de sécurité aéroportuaire pour vérifier les fractures osseuses, analyse et vérification des peintures, microscopie et analyse quantitative.
Qu'est-ce que l'échographie ?
La gamme d'audition humaine normale est de 20 Hz à 20 kHz. C'est ce qu'on appelle la plage audible, tandis que les sons au-dessus de cette limite sont appelés ultrasons.
Les ondes ultrasonores sont des ondes sonores dont la gamme de fréquences est supérieure à 20 kHz. Ce sont des ondes acoustiques mécaniques et nécessitent un moyen de déplacement.
L'oreille humaine ne peut pas détecter ces sons, mais certains animaux, comme les dauphins et les chauves-souris, peuvent entendre ces sons et également les produire. Ils utilisent ce son pour naviguer dans les zones sombres.
L'échographie a de nombreuses applications dans le domaine médical, militaire, de la communication, de la navigation dans les mers, de la recherche et d'autres domaines.
L'une des technologies d'échographie les plus utilisées est l'échographie, qui est une technique de diagnostic. L'équipement utilise le décalage Doppler et le temps de retrait des ondes sonores en écho à des fins de diagnostic.
Habituellement, des cristaux piézoélectriques sont utilisés pour la production d'ultrasons. Ce cristal se déforme lorsqu'un potentiel électrique est appliqué, l'effet étant connu sous le nom d'effet piézoélectrique.
La déformation dépend directement de la quantité de potentiel appliquée. Certaines des applications des ultrasons sont le nettoyage par ultrasons, la détection des fissures, l'échocardiographie, la lithotripsie, l'échographie, l'écholocation et le SONAR (Sound Navigation and Ranging technique).
Différences principales entre les rayons X et les ultrasons
- Les rayons X sont des ondes électromagnétiques, tandis que les ondes ultrasonores sont classées dans la catégorie des ondes acoustiques mécaniques.
- La gamme de fréquences des rayons X est de 1016 Hz à 1020 Hz, tandis que la gamme de fréquences des ondes ultrasonores est supérieure à 20 kHz.
- Les rayons X peuvent ioniser les atomes et les molécules, contrairement aux ultrasons.
- Les rayons X ont une capacité de pénétration tissulaire, contrairement aux ultrasons.
- Les rayons X sont à haute énergie et peuvent causer des dommages au corps humain, tandis que les ultrasons sont sûrs à utiliser.
- Les rayons X causent le cancer et sont cancérigènes, tandis que les ultrasons ne causent pas de cancer.
- https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4899-0148-4_1
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079610706000812
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780126767575500153
Dernière mise à jour : 25 juillet 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
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