Os raios X, raios ultravioleta, raios infravermelhos têm encontrado muitas aplicações em nossa vida diária. Eles estão dominando o mundo da tecnologia e são usados no funcionamento de muitos instrumentos. O campo médico e de pesquisa viu um uso tremendo dessas ondas. As ondas de ultrassom também têm sido amplamente utilizadas na tecnologia médica e no caso da pesquisa. Eles também prejudicam os humanos, mas, dado o uso adequado das ondas, podem ser benéficos em alguns aspectos.
O amplo alcance da tecnologia e seu desenvolvimento têm feito uso de ondas eletromagnéticas e sonoras de várias maneiras para ajudar a aliviar as dificuldades dos humanos. A energia dessas ondas pode ser usada em vários métodos ou pode ser convertida em algum outro tipo de energia para uso.
Raio X vs Ultrassom
A diferença entre os raios X e o ultrassom é que os raios X são ondas transversais e de natureza eletromagnética, enquanto as ondas de ultrassom são categorizadas como ondas sonoras, que são longitudinais por natureza. Os raios X têm a capacidade de ionizar um átomo, enquanto este último não possui essa propriedade.
Os raios X são ondas eletromagnéticas com um comprimento de onda que varia de 0,01 nm a 10 nm. Estas são ondas transversais com uma frequência que varia de 1016 Hz a 1020 Hz. Os raios X têm o poder de ionizar átomos e são usados no tratamento do câncer.
As ondas de ultra-som são ondas sonoras que têm uma frequência superior a 20 kHz. Essas ondas sonoras são de natureza longitudinal e não são audíveis ao ouvido humano, pois a faixa de audição humana é de 20 Hz a 20 kHz. Essas ondas sonoras longitudinais requerem um meio de viagem para sua propagação.
Tabela de comparação entre raios-X e ultrassom
| Parâmetros de comparação | Raio X | Ultrassom |
| Significado | Ondas eletromagnéticas com comprimento de onda de 0,01 nm - 10 nm. | Ondas sonoras com frequência superior a 20 kHz. |
| Frequência | 1016 Hz - 1020 Hz | Maior que 20 kHz |
| Natureza das ondas | Ondas transversais | Ondas longitudinais |
| Capacidade ionizante | Pode ionizar átomos e moléculas e também penetra nos tecidos humanos. | Não pode ionizar os átomos e moléculas. |
| Riscos | Descobriu-se que carrega o risco de câncer. | Não tenha riscos. |
O que é raio-x?
Os raios X foram descobertos por Wilhelm Rontgen. Estas são ondas eletromagnéticas com uma frequência muito alta, a faixa de frequência sendo 1016 Hz - 1020 Hz. O fóton de raios-X consiste em alguma energia que pode ser calculada pela fórmula, E = hf (onde f é a frequência do fóton eh é Plank constantemente).
A energia dos raios X varia de 100 eV - 100 keV. Os raios-x podem ser divididos em duas categorias com base em sua energia: raios-x duros e raios-x moles. Os raios X cuja energia do fóton está acima de 5keV são raios X duros. Os fótons de raios-X com energia inferior a 5 keV são conhecidos como raios-X moles. Os raios-X duros têm melhor capacidade de penetração do que os raios-X moles.
Devido à capacidade de penetração dos raios-x, eles agora são usados em radiografia. Essas ondas eletromagnéticas podem penetrar facilmente no tecido humano e, portanto, encontrar uso em fins médicos. O campo mais comum que emprega isso é no tratamento do câncer. Os raios X têm um comprimento de onda mais curto em comparação com outras ondas eletromagnéticas, o que ajuda a alcançar uma resolução mais alta. Isso é usado na técnica chamada cristalografia de raios-X.
Os raios X têm energia muito alta e, devido à capacidade de ionização de átomos e moléculas, também podem ser cancerígenos. Aplicações dos raios X: cristalografia de raios X, mamografia, tomografia computadorizada, sistema de segurança aeroportuária, para verificar fraturas ósseas, análise e verificação de pinturas, microscopia e análise quantitativa.
O que é ultrassom?
A faixa de audição humana normal é de 20 Hz - 20 kHz. Isso é chamado de faixa audível, enquanto os sons acima desse limite são conhecidos como ultrassom. Ondas de ultrassom são ondas sonoras que possuem uma faixa de frequência acima de 20 kHz. São ondas acústicas mecânicas e requerem um meio de transporte. O ouvido humano não consegue detectar esses sons, mas alguns animais, como golfinhos e morcegos, podem ouvir esses sons e também produzi-los. Eles usam esse som para navegação em áreas totalmente escuras.
O ultrassom tem muitas aplicações na área médica, militar, comunicação, navegação marítima, pesquisa e outras áreas. Uma das tecnologias de ultrassom mais amplamente utilizadas é a ultrassonografia, que é uma técnica de diagnóstico. O equipamento usa o deslocamento Doppler e o tempo de retirada das ondas sonoras ecoadas para fins de diagnóstico.
Normalmente, os cristais piezoelétricos são empregados para a produção de ultrassom. Esse cristal se deforma quando um potencial elétrico é aplicado, sendo o efeito conhecido como efeito piezoelétrico. A deformação depende diretamente da quantidade de potencial aplicada. Algumas das aplicações do ultrassom são: limpeza ultrassônica, detecção de rachaduras, ecocardiografia, litotripsia, ultrassonografia, ecolocalização e SONAR (técnica de navegação e alcance sonoro).
Principais diferenças entre raios-X e ultrassom
Conclusão
A tecnologia, de longe, resolveu o uso de muitas coisas, incluindo ondas eletromagnéticas e ondas sonoras. Os fótons dos raios X e as partículas das ondas de ultrassom contêm fótons que possuem energia. Os fótons que possuem energia podem ser usados convertendo essa energia em uma forma diferente ou usando-a da mesma forma para a detecção de substâncias.
Os raios X têm uma frequência muito alta e possuem alta energia. Essa é uma das razões pelas quais os raios X podem penetrar nos tecidos humanos e também ionizar um átomo ou uma molécula. As ondas de ultrassom têm uma faixa de frequência acima de 20 kHz, que é inaudível para o ouvido humano. Ambos têm amplas aplicações, principalmente na área médica.
Referências
- 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
