초음파가 매질 내에서 전파되면 초음파와 매질 사이의 상호 작용으로 인해 매질은 물리적, 화학적 변화를 겪게 되어 다음과 같은 효과를 포함하여 일련의 기계적, 열적, 전자기적 및 화학적 초음파 효과가 발생합니다.
기계적 효과
초음파에 의한 기계적 작용은 액체의 유화, 젤의 액화, 고체의 분산을 촉진할 수 있습니다. 초음파 유체가 매질에서 정재파를 형성할 때 유체에 부유하는 작은 입자는 기계적 힘으로 인해 노드에서 응축되어 매질에 주기적으로 축적됩니다.
전자기 효과
압전재료와 자기왜곡재료에 초음파가 전파되면 초음파의 기계적 작용에 의해 유도분극과 유도자화가 발생한다.
캐비테이션 효과
액체에 초음파를 가하면 작은 기포가 많이 생성될 수 있습니다. 한 가지 이유는 액체에 국부적인 인장 응력이 발생하여 부압이 형성되기 때문입니다. 압력이 감소하면 원래 액체에 용해된 가스가 과포화되어 액체에서 빠져나가 작은 거품이 됩니다. 또 다른 이유는 강한 인장 응력으로 인해 액체가 캐비테이션이라는 공동으로 "찢어지기" 때문입니다. 공동 내부에는 액체 증기 또는 액체에 용해되는 다른 가스, 어쩌면 진공이 있을 수도 있습니다. 캐비테이션에 의해 형성된 작은 기포는 주변 매질의 진동에 따라 계속 움직이거나 성장하거나 터집니다. 터지면 주위의 액체가 갑자기 기포로 터지면서 고온, 고압은 물론 충격파도 발생한다. 캐비테이션에 수반되는 내부 마찰은 전하를 형성하고 방전으로 인해 기포에서 발광을 일으킬 수 있습니다. 액체의 초음파 처리 기술은 주로 캐비테이션과 관련이 있습니다.
열 효과
높은 초음파 주파수와 높은 에너지로 인해 작업물에 흡수될 때 상당한 열 효과를 생성할 수 있습니다.
화학적 효과
초음파의 효과는 특정 화학 반응을 촉진하거나 가속화할 수 있습니다. 예를 들어, 순수한 증류수는 초음파 처리 후 과산화수소를 생성합니다. 질소 용해수는 초음파 처리 후 아질산을 생성합니다. 염료 수용액은 초음파 처리 후 색상이 변하거나 퇴색됩니다. 이러한 현상은 항상 캐비테이션을 동반합니다. 초음파는 또한 많은 화학물질의 가수분해, 분해 및 중합 과정을 가속화할 수 있습니다. 초음파는 또한 광화학 및 전기화학 공정에 중요한 영향을 미칩니다. 다양한 아미노산 및 기타 유기 물질의 다양한 수용액을 초음파 처리한 후 특징적인 흡수 스펙트럼 밴드가 사라지고 균일한 일반 흡수를 나타내며 이는 캐비테이션에 의해 분자 구조가 변경되었음을 나타냅니다.
