الجواب:
الطول الموجي يُعرَّف بأنه المسافة بين قمة موجة وقمّة أخرى متتالية. ويرتبط الطول الموجي بالتردد من خلال العلاقة التالية:
λ = v / f
حيث:
- λ هو الطول الموجي (بالمتر)
- v هي السرعة (بالمتر/الثانية)
- f هو التردد (بالهرتز)
في هذا السؤال، نعلم أن:
- v = 1500 م/ث
- f = 5 ملايين هرتز = 5000000 هرتز
وبالتالي، يمكن حساب الطول الموجي كالتالي:
λ = v / f
λ = 1500 م/ث / 5000000 هرتز
λ = 0.003 م = 3 ملليمتر
التفسير الموسع:
الموجات فوق الصوتية هي موجات صوتية ذات تردد أعلى من 20 كيلوهرتز. وتستخدم في العديد من التطبيقات، بما في ذلك التشخيص الطبي والتنظيف الصناعي والكشف عن التسربات.
في التشخيص الطبي، تستخدم الموجات فوق الصوتية لإنشاء صور للأنسجة الداخلية للجسم. ويتم ذلك عن طريق إرسال موجات صوتية عبر الجسم وقياس كيفية ارتدادها. يمكن استخدام هذه الصور لتحديد وجود تشوهات أو مشاكل أخرى في الأنسجة.
في هذا السؤال، يستخدم الطبيب موجات صوتية بتردد 5 ملايين هرتز. وهذا التردد مرتفع للغاية، مما يعني أن طول الموجة سيكون قصيرًا. يبلغ طول الموجة في هذا السؤال 3 ملليمتر فقط.
يُعد طول الموجة مهمًا في التشخيص بالموجات فوق الصوتية. فكلما كان طول الموجة أقصر، زادت دقة الصورة. ومع ذلك، فإن الموجات ذات الطول الموجي القصير لا يمكنها اختراق الأنسجة بعمق. لذلك، يتم استخدام موجات صوتية ذات ترددات مختلفة لأغراض مختلفة.
على سبيل المثال، تستخدم الموجات ذات الترددات المنخفضة (مثل 2 ميجا هرتز) لتصوير الأعضاء الكبيرة، مثل القلب والكبد. أما الموجات ذات الترددات العالية (مثل 5 ملايين هرتز) فتستخدم لتصوير الأعضاء الصغيرة، مثل الكلى أو الغدد.
