Schall breitet sich durch Vibration aus. Schallwellen sind mechanische Wellen, die durch vibrierende Objekte erzeugt werden und sich über ein Medium (wie Luft, Wasser oder Feststoffe) ausbreiten und die Moleküle des Mediums in einem dichteren-rareferen Muster vibrieren lassen. So wird Schall vom Ursprung zu entfernten Orten übertragen.
Das menschliche Ohr kann Töne im Frequenzbereich von 20 Hz bis 20.000 Hz erkennen. Wenn die Frequenz einer Schallwelle 20.000 Hz übersteigt, wird sie für Menschen unhörbar; solche hochfrequenten Schallwellen werden als Ultraschallwellen bezeichnet. Einfach ausgedrückt sind Ultraschallwellen hochfrequente Schallwellen, die wir nicht hören können.
Wie werden sie also erzeugt? Wie gewöhnliche Schallwellen werden Ultraschallwellen durch die Vibration von Objekten erzeugt. Gängige Methoden zur Erzeugung von Ultraschallwellen umfassen die piezoelektrische Methode, elektromagnetische Methode und Laser-Methode, wobei die piezoelektrische Methode am weitesten verbreitet ist.
Wissenschaftler haben vor vielen Jahren entdeckt, dass bestimmte Materialien Vibrationen erzeugen, wenn ein elektrischer Strom angelegt wird. Diese Vibrationen erzeugen Ultraschallwellen – ein Phänomen, das als Piezoelektrischer Effekt bekannt ist. Materialien, die dieses Merkmal aufweisen, werden piezoelektrische Materialien genannt.
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