जब अल्ट्रासोनिक तरंगें माध्यम में फैलती हैं, तो अल्ट्रासोनिक तरंगों और माध्यम के बीच बातचीत के कारण, माध्यम भौतिक और रासायनिक परिवर्तनों से गुजरता है, जिसके परिणामस्वरूप निम्नलिखित प्रभावों सहित यांत्रिक, थर्मल, विद्युत चुम्बकीय और रासायनिक अल्ट्रासोनिक प्रभावों की एक श्रृंखला होती है:
यांत्रिक प्रभाव
अल्ट्रासाउंड के कारण होने वाली यांत्रिक क्रिया तरल पदार्थों के पायसीकरण, जैल के द्रवीकरण और ठोस पदार्थों के फैलाव को बढ़ावा दे सकती है। जब अल्ट्रासोनिक द्रव माध्यम में एक स्थायी तरंग बनाता है, तो द्रव में निलंबित छोटे कण यांत्रिक बल के कारण नोड पर संघनित हो जाते हैं और माध्यम में आवधिक संचय बनाते हैं।
विद्युत चुम्बकीय प्रभाव
जब अल्ट्रासोनिक तरंगें पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों और मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्रियों में फैलती हैं, तो अल्ट्रासोनिक तरंगों की यांत्रिक क्रिया के कारण प्रेरित ध्रुवीकरण और प्रेरित चुंबकीयकरण होता है।
गुहिकायन प्रभाव
जब तरल पर अल्ट्रासोनिक तरंगें लागू की जाती हैं तो बड़ी संख्या में छोटे बुलबुले उत्पन्न हो सकते हैं। एक कारण यह है कि तरल में एक स्थानीय तन्य तनाव उत्पन्न होता है जिससे नकारात्मक दबाव बनता है। दबाव में कमी से मूल रूप से तरल में घुली गैस सुपरसैचुरेटेड हो जाती है और तरल से निकलकर छोटे बुलबुले बन जाती है। दूसरा कारण यह है कि मजबूत तन्य तनाव तरल पदार्थ को एक गुहा में "फाड़" देता है जिसे गुहिकायन कहा जाता है। गुहा के अंदर तरल वाष्प या कोई अन्य गैस होती है जो तरल में घुल जाती है, शायद वैक्यूम भी। गुहिकायन से बने छोटे बुलबुले आसपास के माध्यम के कंपन के साथ हिलते, बढ़ते या फूटते रहेंगे। जब यह फटता है, तो आसपास का तरल पदार्थ अचानक बुलबुले में बदल जाता है, जिससे उच्च तापमान और उच्च दबाव के साथ-साथ शॉक तरंगें उत्पन्न होती हैं। गुहिकायन के साथ होने वाला आंतरिक घर्षण एक विद्युत आवेश बना सकता है और निर्वहन के कारण बुलबुले में चमक पैदा कर सकता है। तरल में अल्ट्रासोनिक उपचार की तकनीक ज्यादातर गुहिकायन से संबंधित है।
ऊष्मीय प्रभाव
उच्च अल्ट्रासोनिक आवृत्ति और उच्च ऊर्जा के कारण, वर्कपीस द्वारा अवशोषित होने पर यह महत्वपूर्ण थर्मल प्रभाव पैदा कर सकता है।
रासायनिक प्रभाव
अल्ट्रासोनिक तरंगों का प्रभाव कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा या तेज कर सकता है। उदाहरण के लिए, शुद्ध आसुत जल अल्ट्रासोनिक उपचार के बाद हाइड्रोजन पेरोक्साइड उत्पन्न करता है; नाइट्रोजन-घुलित पानी अल्ट्रासोनिक उपचार के बाद नाइट्रस एसिड उत्पन्न करता है; और डाई का जलीय घोल अल्ट्रासोनिक उपचार के बाद रंग बदल देगा या फीका पड़ जाएगा। ये घटनाएं हमेशा गुहिकायन के साथ होती हैं। अल्ट्रासाउंड कई रसायनों के हाइड्रोलिसिस, अपघटन और पोलीमराइजेशन प्रक्रियाओं को भी तेज कर सकता है। अल्ट्रासाउंड का फोटोकैमिकल और इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियाओं पर भी महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। विभिन्न अमीनो एसिड और अन्य कार्बनिक पदार्थों के विभिन्न जलीय घोलों के अल्ट्रासोनिक उपचार के बाद, विशेषता अवशोषण स्पेक्ट्रम बैंड गायब हो जाता है और एक समान सामान्य अवशोषण दिखाता है, जो इंगित करता है कि आणविक संरचना गुहिकायन द्वारा बदल दी गई है।
