Quando as ondas ultrassônicas se propagam no meio, devido à interação entre as ondas ultrassônicas e o meio, o meio sofre alterações físicas e químicas, resultando em uma série de efeitos ultrassônicos mecânicos, térmicos, eletromagnéticos e químicos, incluindo os seguintes efeitos:
Efeito mecânico
A ação mecânica provocada pelo ultrassom pode promover a emulsificação de líquidos, a liquefação de géis e a dispersão de sólidos. Quando o fluido ultrassônico forma uma onda estacionária no meio, as minúsculas partículas suspensas no fluido são condensadas no nó devido à força mecânica e formam acumulação periódica no meio.
Efeito eletromagnético
Quando as ondas ultrassônicas se propagam em materiais piezoelétricos e materiais magnetostritivos, induzem polarização e magnetização induzida devido à ação mecânica das ondas ultrassônicas.
Efeito de cavitação
Um grande número de pequenas bolhas pode ser gerado quando ondas ultrassônicas são aplicadas ao líquido. Uma razão é que ocorre uma tensão de tração local no líquido para formar uma pressão negativa. A diminuição da pressão faz com que o gás originalmente dissolvido no líquido fique supersaturado e escape do líquido para se tornar pequenas bolhas. Outra razão é que a forte tensão de tração “rasga” o líquido em uma cavidade chamada cavitação. Dentro da cavidade há vapor líquido ou outro gás que se dissolve no líquido, talvez até vácuo. As pequenas bolhas formadas pela cavitação continuarão a se mover, crescer ou estourar com a vibração do meio circundante. Quando estoura, o líquido circundante explode repentinamente nas bolhas para gerar alta temperatura e alta pressão, bem como ondas de choque. O atrito interno que acompanha a cavitação pode formar uma carga elétrica e causar luminescência nas bolhas devido à descarga. A tecnologia de tratamento ultrassônico em líquido está principalmente relacionada à cavitação.
Efeito térmico
Devido à alta frequência ultrassônica e alta energia, pode produzir efeitos térmicos significativos quando absorvido pela peça.
Efeito químico
O efeito das ondas ultrassônicas pode promover ou acelerar certas reações químicas. Por exemplo, água destilada pura gera peróxido de hidrogênio após tratamento ultrassônico; água dissolvida em nitrogênio gera ácido nitroso após tratamento ultrassônico; e a solução aquosa de corante mudará de cor ou desaparecerá após o tratamento ultrassônico. Esses fenômenos são sempre acompanhados de cavitação. O ultrassom também pode acelerar os processos de hidrólise, decomposição e polimerização de muitos produtos químicos. O ultrassom também tem um efeito significativo nos processos fotoquímicos e eletroquímicos. Após o tratamento ultrassônico de várias soluções aquosas de vários aminoácidos e outras substâncias orgânicas, a banda característica do espectro de absorção desaparece e mostra uma absorção geral uniforme, o que indica que a estrutura molecular foi alterada por cavitação.
