Röntgenstralen, UV-stralen, IR-stralen hebben veel toepassingen gevonden in ons dagelijks leven. Deze domineren de technologiewereld en worden gebruikt bij de werking van veel instrumenten. Het medische en onderzoeksveld heeft een enorm gebruik van deze golven gezien. Ultrageluidsgolven worden ook veel gebruikt in de medische technologie en in het geval van onderzoek. Deze zijn ook schadelijk voor mensen, maar gezien het juiste gebruik van de golven, kunnen ze in bepaalde opzichten heilzaam zijn.
De wijdverbreide reikwijdte van technologie en de ontwikkeling ervan hebben op verschillende manieren gebruik gemaakt van elektromagnetische golven en geluidsgolven om de moeilijkheden van mensen te verlichten. De energie van deze golven kan op verschillende manieren worden gebruikt of kan worden omgezet in een ander type energie voor gebruik.
Röntgen versus echografie
Het verschil tussen röntgenstralen en echografie is dat röntgenstralen transversale golven zijn en elektromagnetisch van aard zijn, terwijl ultrasone golven worden gecategoriseerd als geluidsgolven, die longitudinaal van aard zijn. De röntgenstralen hebben het vermogen om een atoom te ioniseren, terwijl de laatste die eigenschap niet heeft.
Röntgenstralen zijn elektromagnetische golven met een golflengte van 0,01 nm tot 10 nm. Dit zijn transversale golven met een frequentie van 1016 Hz tot 1020 Hz. Röntgenstralen hebben het vermogen om atomen te ioniseren en worden gebruikt bij de behandeling van kanker.
Ultrageluidsgolven zijn geluidsgolven die een frequentie hebben die hoger is dan die van 20 kHz. Deze geluidsgolven zijn longitudinaal van aard en zijn niet hoorbaar voor het menselijk oor, aangezien het menselijk gehoorbereik 20 Hz-20 kHz is. Deze longitudinale geluidsgolven hebben een reizend medium nodig voor hun voortplanting.
Vergelijkingstabel tussen röntgenfoto's en echografie
| Parameters van vergelijking: | röntgenfoto | Echografie |
| Betekenis | Elektromagnetische golven met een golflengte van 0,01 nm - 10 nm. | Geluidsgolven met een frequentie groter dan 20 kHz. |
| Frequentie | 1016 Hz – 1020 Hz | Groter dan 20 kHz |
| Aard van golven | transversale golven | Longitudinale golven |
| Ioniserend vermogen | Kan atomen en moleculen ioniseren en dringt ook door in menselijke weefsels. | Kan de atomen en moleculen niet ioniseren. |
| risico's | Gevonden om het risico op kanker te dragen. | Geen risico's bezitten. |
Wat is röntgenstraling?
Röntgenstralen werden ontdekt door Wilhelm Rontgen. Dit zijn elektromagnetische golven met een zeer hoge frequentie, het frequentiebereik is 1016 Hz – 1020 Hz. Het röntgenfoton bestaat uit enige energie die kan worden berekend met de formule E= hf (waarbij f de frequentie van het foton is en h constant Plank is).
De energie van röntgenstralen varieert van 100 eV - 100 keV. De röntgenstralen kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën op basis van hun energie: harde röntgenstralen en zachte röntgenstralen. Röntgenstralen waarvan de fotonenergie hoger is dan 5 keV zijn harde röntgenstralen. Röntgenfotonen met een energie van minder dan 5 keV staan bekend als zachte röntgenstralen. Harde röntgenstralen hebben een beter penetratievermogen dan zachte röntgenstralen.
Vanwege het penetratievermogen van de röntgenstralen worden ze nu gebruikt in radiografie. Deze elektromagnetische golven kunnen gemakkelijk menselijk weefsel binnendringen en daarom voor medische doeleinden worden gebruikt. Het meest voorkomende veld dat dit toepast, is bij de behandeling van kanker. Röntgenstralen hebben een kortere golflengte in vergelijking met andere elektromagnetische golven, wat helpt bij het bereiken van een hogere resolutie. Dit wordt gebruikt in de techniek die röntgenkristallografie wordt genoemd.
Röntgenstralen hebben een zeer hoge energie en vanwege het vermogen tot ionisatie van atomen en moleculen kunnen ze ook kankerverwekkend zijn. Toepassingen van röntgenstralen: röntgenkristallografie, mammografie, CT-scan, luchthavenbeveiligingssysteem, om botbreuken te controleren, analyseren en controleren van schilderijen, microscopie en kwantitatieve analyse.
Wat is echografie?
Het normale bereik van het menselijk gehoor is 20 Hz – 20 kHz. Dit wordt het hoorbare bereik genoemd, terwijl de geluiden boven deze limiet ultrageluid worden genoemd. Ultrageluidsgolven zijn geluidsgolven met een frequentiebereik boven 20 kHz. Het zijn mechanische akoestische golven en hebben een reizend medium nodig. Het menselijk oor kan deze geluiden niet waarnemen, maar sommige dieren zoals dolfijnen en vleermuizen kunnen deze geluiden wel horen en ook produceren. Ze gebruiken dit geluid voor navigatie in pikdonkere gebieden.
Echografie heeft veel toepassingen op medisch gebied, leger, communicatie, navigatie, zeeën, onderzoek en andere gebieden. Een van de meest gebruikte ultrasone technologie is echografie, een diagnostische techniek. De apparatuur maakt gebruik van Doppler-verschuiving en de rusttijd van de echo-geluidsgolven voor diagnosedoeleinden.
Gewoonlijk worden piëzo-elektrische kristallen gebruikt voor de productie van ultrageluid. Dit kristal vervormt wanneer een elektrische potentiaal wordt toegepast, het effect dat bekend staat als het piëzo-elektrische effect. De vervorming is direct afhankelijk van de hoeveelheid toegepaste potentiaal. Enkele toepassingen van echografie zijn: ultrasoon reinigen, scheurdetectie, echocardiografie, lithotripsie, echografie, echolocatie en SONAR (Sound Navigation and Ranging-techniek).
Belangrijkste verschillen tussen röntgenfoto's en echografie
Gevolgtrekking
Technologie heeft het gebruik van veel dingen verreweg opgelost, waaronder elektromagnetische golven en geluidsgolven. De röntgenfotonen en ultrasone golven deeltjes bevatten fotonen die energie hebben. Energiebezittende fotonen kunnen worden benut door die energie in een andere vorm om te zetten of in dezelfde vorm te gebruiken voor het detecteren van stoffen.
Röntgenstralen hebben een zeer hoge frequentie en bezitten een hoge energie. Dit is een van de redenen dat röntgenstraling menselijke weefsels kan binnendringen en ook een atoom of een molecuul kan ioniseren. Ultrageluidsgolven hebben een frequentiebereik boven 20 kHz, wat onhoorbaar is voor het menselijk oor. Beiden hebben brede toepassingen, vooral op medisch gebied.
Referenties
- 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
