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<!DOCTYPE html> <html class="client-nojs" lang="de" dir="ltr"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Schallstrahlungsdruck – Wikipedia</title> <script>(function(){var className="client-js";var cookie=document.cookie.match(/(?:^|; )dewikimwclientpreferences=([^;]+)/);if(cookie){cookie[1].split('%2C').forEach(function(pref){className=className.replace(new RegExp('(^| )'+pref.replace(/-clientpref-\w+$|[^\w-]+/g,'')+'-clientpref-\\w+( |$)'),'$1'+pref+'$2');});}document.documentElement.className=className;}());RLCONF={"wgBreakFrames":false,"wgSeparatorTransformTable":[",\t.",".\t,"],"wgDigitTransformTable":["",""],"wgDefaultDateFormat":"dmy","wgMonthNames":["","Januar","Februar","März","April","Mai","Juni","Juli","August","September","Oktober","November","Dezember"],"wgRequestId":"364fa258-128b-4109-ae67-9fc7325da104","wgCanonicalNamespace":"","wgCanonicalSpecialPageName":false,"wgNamespaceNumber":0,"wgPageName":"Schallstrahlungsdruck","wgTitle":"Schallstrahlungsdruck","wgCurRevisionId":240276884,"wgRevisionId":240276884,"wgArticleId":4620476,"wgIsArticle":true,"wgIsRedirect":false,"wgAction":"view","wgUserName":null,"wgUserGroups":["*"] ,"wgCategories":["Akustik","Wellenlehre","Ultraschall"],"wgPageViewLanguage":"de","wgPageContentLanguage":"de","wgPageContentModel":"wikitext","wgRelevantPageName":"Schallstrahlungsdruck","wgRelevantArticleId":4620476,"wgIsProbablyEditable":true,"wgRelevantPageIsProbablyEditable":true,"wgRestrictionEdit":[],"wgRestrictionMove":[],"wgNoticeProject":"wikipedia","wgCiteReferencePreviewsActive":true,"wgFlaggedRevsParams":{"tags":{"accuracy":{"levels":1}}},"wgStableRevisionId":240276884,"wgMediaViewerOnClick":true,"wgMediaViewerEnabledByDefault":true,"wgPopupsFlags":0,"wgVisualEditor":{"pageLanguageCode":"de","pageLanguageDir":"ltr","pageVariantFallbacks":"de"},"wgMFDisplayWikibaseDescriptions":{"search":true,"watchlist":true,"tagline":true,"nearby":true},"wgWMESchemaEditAttemptStepOversample":false,"wgWMEPageLength":4000,"wgRelatedArticlesCompat":[],"wgCentralAuthMobileDomain":false,"wgEditSubmitButtonLabelPublish":true,"wgULSPosition":"interlanguage","wgULSisCompactLinksEnabled":true, "wgVector2022LanguageInHeader":false,"wgULSisLanguageSelectorEmpty":false,"wgWikibaseItemId":"Q956248","wgCheckUserClientHintsHeadersJsApi":["brands","architecture","bitness","fullVersionList","mobile","model","platform","platformVersion"],"GEHomepageSuggestedEditsEnableTopics":true,"wgGETopicsMatchModeEnabled":false,"wgGEStructuredTaskRejectionReasonTextInputEnabled":false,"wgGELevelingUpEnabledForUser":false};RLSTATE={"ext.gadget.citeRef":"ready","ext.gadget.defaultPlainlinks":"ready","ext.gadget.dewikiCommonHide":"ready","ext.gadget.dewikiCommonLayout":"ready","ext.gadget.dewikiCommonStyle":"ready","ext.gadget.NavFrame":"ready","ext.globalCssJs.user.styles":"ready","site.styles":"ready","user.styles":"ready","ext.globalCssJs.user":"ready","user":"ready","user.options":"loading","ext.cite.styles":"ready","skins.vector.styles.legacy":"ready","ext.flaggedRevs.basic":"ready","mediawiki.codex.messagebox.styles":"ready","ext.visualEditor.desktopArticleTarget.noscript":"ready", "codex-search-styles":"ready","ext.uls.interlanguage":"ready","wikibase.client.init":"ready","ext.wikimediaBadges":"ready"};RLPAGEMODULES=["ext.cite.ux-enhancements","site","mediawiki.page.ready","mediawiki.toc","skins.vector.legacy.js","ext.centralNotice.geoIP","ext.centralNotice.startUp","ext.flaggedRevs.advanced","ext.gadget.createNewSection","ext.gadget.WikiMiniAtlas","ext.gadget.OpenStreetMap","ext.gadget.CommonsDirekt","ext.gadget.donateLink","ext.urlShortener.toolbar","ext.centralauth.centralautologin","ext.popups","ext.visualEditor.desktopArticleTarget.init","ext.visualEditor.targetLoader","ext.echo.centralauth","ext.eventLogging","ext.wikimediaEvents","ext.navigationTiming","ext.uls.compactlinks","ext.uls.interface","ext.cx.eventlogging.campaigns","ext.checkUser.clientHints","ext.growthExperiments.SuggestedEditSession","wikibase.sidebar.tracking"];</script> <script>(RLQ=window.RLQ||[]).push(function(){mw.loader.impl(function(){return["user.options@12s5i",function($,jQuery,require,module){mw.user.tokens.set({"patrolToken":"+\\","watchToken":"+\\","csrfToken":"+\\"}); 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Baron Rayleigh">Rayleigh</a> theoretisch beschrieben wird.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Bereits Ende der 1830er und Anfang der 1840er Jahre diskutierten Hertz und Mende den Schallstrahlungsdruck in Flüssigkeiten.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> </p><p>Der Schallstrahlungsdruck bezeichnet den über die Zeit gemittelten Druckunterschied gegenüber dem <a href="/wiki/Normaldruck" class="mw-redirect" title="Normaldruck">Normaldruck</a> des Mediums beim Auftreffen des Schallfeldes auf andere Medien (Hindernisse). Da aufgrund des Druckes eine messbare Kraft auf das Hindernis ausgeübt wird, spricht man auch von <i>Schallstrahlungskraft</i>. </p> <div id="toc" class="toc" role="navigation" aria-labelledby="mw-toc-heading"><input type="checkbox" role="button" id="toctogglecheckbox" class="toctogglecheckbox" style="display:none" /><div class="toctitle" lang="de" dir="ltr"><h2 id="mw-toc-heading">Inhaltsverzeichnis</h2><span class="toctogglespan"><label class="toctogglelabel" for="toctogglecheckbox"></label></span></div> <ul> <li class="toclevel-1 tocsection-1"><a href="#Entstehung_des_Schallstrahlungsdruckes"><span class="tocnumber">1</span> <span class="toctext">Entstehung des Schallstrahlungsdruckes</span></a></li> <li class="toclevel-1 tocsection-2"><a href="#Aktuelle_Forschung"><span class="tocnumber">2</span> <span class="toctext">Aktuelle Forschung</span></a></li> <li class="toclevel-1 tocsection-3"><a href="#Anwendungen"><span class="tocnumber">3</span> <span class="toctext">Anwendungen</span></a></li> <li class="toclevel-1 tocsection-4"><a href="#Literatur"><span class="tocnumber">4</span> <span class="toctext">Literatur</span></a></li> <li class="toclevel-1 tocsection-5"><a href="#Einzelnachweise"><span class="tocnumber">5</span> <span class="toctext">Einzelnachweise</span></a></li> </ul> </div> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Entstehung_des_Schallstrahlungsdruckes">Entstehung des Schallstrahlungsdruckes</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Schallstrahlungsdruck&veaction=edit&section=1" title="Abschnitt bearbeiten: Entstehung des Schallstrahlungsdruckes" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Schallstrahlungsdruck&action=edit&section=1" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Entstehung des Schallstrahlungsdruckes"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>Ursache für die entstehende Kraft ist ein unterschiedliches Verhalten der Luftteilchen beim Abstoßen und Ansaugen am Schwingungserzeuger im Verlauf einer Periode, das bei hoher Frequenz, abhängig vom Medium, auftritt. Kann sich das Medium beim Zurücksaugen nicht ausreichend schnell ausdehnen, strömen zusätzliche Partikel seitlich nach.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Abstoßung verschiebt somit das einzelne Luftteilchen im Schallstrahl etwas weiter weg, als es zurückgesaugt werden kann, wodurch eine von der Ultraschallquelle weggerichtete Strömung (sogen. <a href="/wiki/Debye-Sears-Effekt#Quarzwinde" title="Debye-Sears-Effekt">Quarzwind</a>) entsteht. Aus dieser resultiert beim Auftreffen auf ein Hindernis eine Kraft, die als Schallstrahlungsdruck bezeichnet wird.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> </p><p>Ein anderer Ansatz erklärt die Schallstrahlungskraft theoretisch mit Hilfe eines Schallstrahlungs-Spannungs<a href="/wiki/Tensor" title="Tensor">tensors</a>. Dieses Verfahren ermöglicht es, aus der messbaren Schallstrahlungskraft mittels theoretischer Formeln Rückschlüsse über die von der Schallquelle abgegebene Leistung zu ziehen.<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Aktuelle_Forschung">Aktuelle Forschung</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Schallstrahlungsdruck&veaction=edit&section=2" title="Abschnitt bearbeiten: Aktuelle Forschung" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Schallstrahlungsdruck&action=edit&section=2" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Aktuelle Forschung"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>Durch Überlagerung des Schallstrahlungsdruckes mehrerer Ultraschallquellen lassen sich im dreidimensionalen Raum Zonen mit erhöhtem Druck erzeugen, die ähnlich einem realen Objekt tastbar sind. Derzeit (ca. 2016) lässt sich in der Forschung über eine Region von 20 mm Durchmesser eine Gesamtkraft von 16 mN (0,0016 <a href="/wiki/Kilopond" title="Kilopond">kp</a>) erzeugen.<sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> </p> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Anwendungen">Anwendungen</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Schallstrahlungsdruck&veaction=edit&section=3" title="Abschnitt bearbeiten: Anwendungen" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Schallstrahlungsdruck&action=edit&section=3" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Anwendungen"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <ul><li>Ultraschallnebler. Durch die aus dem Schallstrahlungsdruck an der Grenzfläche auftretenden Verwirbelungen wird ein flüssiges Medium vernebelt.<sup id="cite_ref-7" class="reference"><a href="#cite_note-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li></ul> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Schallstrahlungsdruck&veaction=edit&section=4" title="Abschnitt bearbeiten: Literatur" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Schallstrahlungsdruck&action=edit&section=4" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Literatur"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <ul><li>F. Borgnis, <i>Zur Physik des Schallstrahlungsdruckes</i> in: Zeitschrift für Physik, Band 134, Nummer 3, Juni 1953 Berlin / Heidelberg Volume 134, Number 3 / Juni 1953, Seiten 363–376</li> <li><i><a rel="nofollow" class="external text" href="http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JASMAN000072000006001673000001&idtype=cvips&gifs=yes">Acoustic radiation pressure produced by a beam of sound</a></i> J. Acoust. Soc. Am. Volume 72, Issue 6, pp. 1673–1687 (December 1982)</li> <li><i><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.jstage.jst.go.jp/article/ast/21/3/21_3_145/_article">A general theory of Rayleigh and Langevin radiation pressures.</a></i> J Acoust Soc Jpn E(2000)</li></ul> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Schallstrahlungsdruck&veaction=edit&section=5" title="Abschnitt bearbeiten: Einzelnachweise" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Schallstrahlungsdruck&action=edit&section=5" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Einzelnachweise"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <ol class="references"> <li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">R. T. Beyer: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.ece.uvic.ca/~bctill/papers/numacoust/Beyer_1978.pdf"><i>Radiation pressure—the history of a mislabeled tensor.</i></a> In: The Journal of the Acoustical Society of America, 1978</span> </li> <li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text"><i>Der Schallstrahlungsdruck in Flüssigkeiten</i>. Hertz, G. und Mende, H. in: Zeitschrift für Physik 05/1939, Volume 114, Issue 5-6, pp. 354-367</span> </li> <li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text">Dr. Torsten Hehl, Jan Bärtle: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.pit.physik.uni-tuebingen.de/praktikum/anfaenger/US.pdf"><i>Ultraschall</i></a>. Versuchsanleitung, Physikalisches Institut der Universität Tübingen 2003, S. 138.</span> </li> <li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text"><style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r246413598">.mw-parser-output .webarchiv-memento{color:var(--color-base,#202122)!important}</style><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20110220021825/http://www.physik.uni-regensburg.de/infra/vorlvorb/VorlVorb/Versuche/VK_13_4_C.htm"><i>Schallstrahlungsdruck in Luft</i></a> (<a href="/wiki/Web-Archivierung#Begrifflichkeiten" title="Web-Archivierung"><span class="webarchiv-memento">Memento</span></a> vom 20. Februar 2011 im <i><a href="/wiki/Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>), Versuchsanordnung Fakultät für Physik, Univ. Regensburg.</span> </li> <li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.ptb.de/de/org/1/16/162/_162d50.htm"><i>Ultraschall-Leistungsmessung</i></a>. Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Arbeitsgruppe 1.62 – Ultraschall.</span> </li> <li id="cite_note-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-6">↑</a></span> <span class="reference-text">"Airborne Ultrasound Tactile Display" in "Pervasive Haptics", Springer, 2016 </span> </li> <li id="cite_note-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-7">↑</a></span> <span class="reference-text"><link rel="mw-deduplicated-inline-style" href="mw-data:TemplateStyles:r246413598"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20081117071843/http://www.pi1.physik.uni-stuttgart.de/teaching/Vorlesungsversuche/V425.html">Versuchsanordnung zum Ultraschallsprudel, Physikalisches Institut, Univ. Stuttgart</a> (<a href="/wiki/Web-Archivierung#Begrifflichkeiten" title="Web-Archivierung"><span class="webarchiv-memento">Memento</span></a> vom 17. November 2008 im <i><a href="/wiki/Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>)</span> </li> </ol></div><noscript><img src="https://login.wikimedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;"></noscript> <div class="printfooter" data-nosnippet="">Abgerufen von „<a dir="ltr" href="https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Schallstrahlungsdruck&oldid=240276884">https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Schallstrahlungsdruck&oldid=240276884</a>“</div></div> <div id="catlinks" class="catlinks" data-mw="interface"><div id="mw-normal-catlinks" class="mw-normal-catlinks"><a href="/wiki/Wikipedia:Kategorien" title="Wikipedia:Kategorien">Kategorien</a>: <ul><li><a href="/wiki/Kategorie:Akustik" title="Kategorie:Akustik">Akustik</a></li><li><a href="/wiki/Kategorie:Wellenlehre" title="Kategorie:Wellenlehre">Wellenlehre</a></li><li><a href="/wiki/Kategorie:Ultraschall" title="Kategorie:Ultraschall">Ultraschall</a></li></ul></div></div> </div> </div> <div id="mw-navigation"> <h2>Navigationsmenü</h2> <div id="mw-head"> <nav id="p-personal" class="mw-portlet mw-portlet-personal vector-user-menu-legacy vector-menu" aria-labelledby="p-personal-label" > <h3 id="p-personal-label" class="vector-menu-heading " > <span class="vector-menu-heading-label">Meine Werkzeuge</span> </h3> <div class="vector-menu-content"> <ul class="vector-menu-content-list"> <li id="pt-anonuserpage" class="mw-list-item"><span title="Benutzerseite der IP-Adresse, von der aus du Änderungen durchführst">Nicht angemeldet</span></li><li id="pt-anontalk" class="mw-list-item"><a href="/wiki/Spezial:Meine_Diskussionsseite" title="Diskussion über Änderungen von dieser IP-Adresse [n]" accesskey="n"><span>Diskussionsseite</span></a></li><li id="pt-anoncontribs" class="mw-list-item"><a href="/wiki/Spezial:Meine_Beitr%C3%A4ge" title="Eine Liste der Bearbeitungen, die von dieser IP-Adresse gemacht wurden [y]" accesskey="y"><span>Beiträge</span></a></li><li id="pt-createaccount" class="mw-list-item"><a href="/w/index.php?title=Spezial:Benutzerkonto_anlegen&returnto=Schallstrahlungsdruck" title="Wir ermutigen dich dazu, ein Benutzerkonto zu erstellen und dich anzumelden. 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[o]" accesskey="o"><span>Anmelden</span></a></li> </ul> </div> </nav> <div id="left-navigation"> <nav id="p-namespaces" class="mw-portlet mw-portlet-namespaces vector-menu-tabs vector-menu-tabs-legacy vector-menu" aria-labelledby="p-namespaces-label" > <h3 id="p-namespaces-label" class="vector-menu-heading " > <span class="vector-menu-heading-label">Namensräume</span> </h3> <div class="vector-menu-content"> <ul class="vector-menu-content-list"> <li id="ca-nstab-main" class="selected mw-list-item"><a href="/wiki/Schallstrahlungsdruck" title="Seiteninhalt anzeigen [c]" accesskey="c"><span>Artikel</span></a></li><li id="ca-talk" class="mw-list-item"><a href="/wiki/Diskussion:Schallstrahlungsdruck" rel="discussion" title="Diskussion zum Seiteninhalt [t]" accesskey="t"><span>Diskussion</span></a></li> </ul> </div> </nav> <nav id="p-variants" class="mw-portlet mw-portlet-variants emptyPortlet vector-menu-dropdown vector-menu" aria-labelledby="p-variants-label" > <input type="checkbox" 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