超声波是声波的一种,而声波是一种机械波,即因物体振动而产生的一种纵波,每秒震动的次数称作声波的频率(单位是赫兹:Hz)。
上图音叉产生的声波引起了水面震动
和人眼只能看到特定波长类似(大致为300纳米到700纳米内的电磁波),人耳只能听到频率大致为20赫兹到2万赫兹的声波,其中频率超过2万赫兹的声波被称作超声波。
人耳是无法听到超声波的,但是一些动物却可以。在1794年,斯帕兰扎尼就发现了蝙蝠是通过一种听不到的声音进行导航的。
在1876年高尔顿发明了狗哨,这是一种特殊的哨子,这种哨子能发出频率为2万赫兹到5万赫兹的声波,这种声波已经超出了人类听觉极限,但是猫和狗却能听见,因为狗狗的听力范围上限约为4万赫兹,猫的听力上限大致为6万赫兹。
所以说超声波大致在200多年前就发现了,而真正可以应用的超声波,是在居里夫人的丈夫皮埃尔·居里和他的兄弟在1880年发现压电效应之后,可以根据压电效应来发射和检测超声波,由此开启了超声波应用的大门。
超声波的特点因为波长和频率成反比,而超声波频率比较高,所以波长短,这意味着超声波具有良好的方向性,而且由于波长短,频率高,震动强烈,所以具有较高的能量。
超声波还具有良好的穿透性,所以能够在物质内传播较远的路径。基于这些特点,超声波的应用也分为两大领域。
超声波的应用领域因为方向性好,而且穿透性强,主要有两种应用领域,第一种是检测和探测,比如医学上常用的B超,根据人体对超声波的反射规律,来探查人体内部结构,而且对人体损害小,是临床医学不可或缺的一种诊断方法。
还有声呐系统,其原理也是超声波,广泛应用于航海和航空领域,可以用来探测前方的障碍物体。此外还有很多类似的应用,比如专门探测精密零件表面生产情况的超声波探伤仪。
第二个领域是超声处理,这是靠超声波强大的能量实现的,比如利用超声波清洗眼镜,工厂中除尘,超声波焊接等,这都是依靠超声波强烈的震动完成的。
超声波很久之前就被发现了,主要应用在了哪些领域?超声波是一种频率高于20000Hz(赫兹)的声波,它的方向性好,反射能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离比空气中远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限超过人的听觉上限而得名。科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹(Hz)。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz~20000Hz。因此,我们把频率高于20000Hz的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1MHz~30MHz。
超声波的波长比一般声波要短,具有较好的方向性,而且能透过不透明物质,这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术。把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上,从试样透出的超声波携带了被照部位的信息(如对声波的反射、吸收和散射的能力),经声透镜汇聚在压电接收器上,所得电信号输入放大镜,利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上。上述装置称为超声显微镜。
超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用,在微电子器件制造业中用来对大规模集成电路进行检查,在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物的立体图像的声成像技术,其原理与光波的全息术基本相同,只是记录手段不同而已。用同一超声信号源激励两个放置在液体中的换能器,它们分别发射两束相干的超声波:
一束透过被研究的物体后成为物波,另一束作为参考波。物波和参考波在液面上相干叠加形成声全息图,用激光束照射声全息图,利用激光在声全息图上反射时产生的衍射效应而获得物的重现像,通常用摄像机和电视机做实时观察。另外,利用超声的机械作用、空化作用、热效应和化学效应,可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化 、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等,在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用。
四年级语文超声波在生活中还有什么用途呢
以下是超声波在生活中一些常见的用途:1、医疗领域:超声波在医学诊断中被广泛使用,例如超声心动图、超声检查和超声造影等。它可以帮助医生观察内部器官的结构和功能,用于检测疾病、指导手术和监测治疗效果。2、清洁和清理:超声波清洗技术被应用于各种领域,如眼镜、珠宝、电子器件和汽车零件等的清洁。超声...
超声波在生活中还有什么用途呢?
1. 在工业领域,超声波技术被广泛应用于材料加工,如超声焊接、钻孔和粉碎固体材料。此外,它还在乳化、脱气、除尘、去垢、清洗、灭菌以及促进化学反应和生物学研究中发挥作用。2. 在农业领域,超声波技术用于植物生长促进、病虫害检测和农产品质量评估,提高了农业生产的效率和产品质量。3. 在医疗领域,超...
超声波在生活中还有什么用途呢
2、超声处理。利用超声的机械作用、空化作用、热效应和化学效应,可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化 、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等,在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用。3、基础研究。超声波作用于介质后,在介质中产生声弛豫过程,声弛豫过程伴随...
超声波在生活中还有什么用途
超声波在生活中的用途还有超声波加湿器、超声波除螨、超声波检测、超声波焊接、超声波清洗等。1、超声波加湿器 超声波加湿器主要是采用高频的震荡,再通过雾化片的高频震动使得加湿器中的水被抛离水面产生飘逸的水雾,达到空气加湿的目的。2、超声波除螨 超声波除螨主要是运用了螨虫的生理特性,螨虫的听觉...
超声波在日常生活中有哪些妙用呢?
1、超声波加湿器:超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气湿度。2、超声波测距:超声波的方向性强,遇到障碍物易反射,因此超声波定位仪可以探测潜艇、鱼群的位置和海洋的深度。3、超声波洗牙:超声波发生器发出的高频振荡信号,通过...
超声波在生活中的用途
超声波在生活中的用途:超声波可用于检测、清洗、杀菌消毒等,常用在医学、军事、工业、农业方面。超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,因其频率下限大于人的听觉上限而得名。
超声波在生活中还有什么用途呢
超声波用途:检验、处理、清洗、加湿器、医学检查。1、检验 超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用,在微电子器件制造业中用来对大规模集成电路进行检查,在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物的立体图像的声成像技术,其原理与光波...
超声波在生活中的用途 超声波在生活中的用途是什么
1、检验方面,超声波比一般的声波要短一些,所以他在检验方面有着特长,这也被广泛用于我们的生活中,比如对于一些材料的测厚,包括医学方面利用超声波来检查身体。2、处理方面,清洗去垢等,如我们清洗眼镜的设备。还有在农业,工业上大都有着超声波的机器。
超声波在生活中的用途
超声波的机械和化学效应被用于焊接、钻孔、粉碎固体、乳化、脱气、除垢、清洗、灭菌以及促进化学反应等。这些应用在工矿业、农业和医疗等多个行业中都非常普遍。3. 超声波在基础研究中的作用 超声波与物质相互作用后,会在介质中产生声弛豫过程,这一过程涉及能量的输运和吸收。通过研究物质对超声波的吸收...
超声波在生活中还有什么用途呢资料
超声波在生活中的应用十分广泛。从医疗到工业,从研究到家庭,超声波技术随处可见,以下是三个超声波应用的例子。首先,最常见的超声波应用是医疗领域。超声波能够通过人体组织,生成图像,帮助医生检查人体器官和组织。不仅如此,超声波还能够用于疾病的治疗,例如消融肿瘤和溶解结石等。通过这种非侵入性的...