初二物理

Question

帮忙找一下超声波和次声波的资料，急急急，在线等。
要简短一些，帮我提取一下重点

Answer 1

超声波
频率高于2×104赫的声波。研究超声波的产生、传播 、接收，以及各种超声效应和应用的声学分支叫超声学。产生

超声波的装置有机械型超声发生器（例如气哨、汽笛和液哨等）、利用电磁感应和电磁作用原理制成的电动超声发生器、

以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等。

超声效应 当超声波在介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理的和化学的变化，从而产生

一系列力学的、热的、电磁的和化学的超声效应，包括以下4种效应：

①机械效应。超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝

胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时 ，

悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处，

在空间形成周期性的堆积。超声波在压电材料和磁致伸缩材

料中传播时，由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和

感生磁化（见电介质物理学和磁致伸缩）。

②空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡 。

一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压，压强的降低

使原来溶于液体的气体过饱和，而从液体逸出，成为小气泡。

另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞，称为空

化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体，甚至可能

是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不

断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而

产生高温、高压，同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩

擦可形成电荷，并在气泡内因放电而产生发光现象。在液体

中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。

③热效应。由于超声波频率高，能量大，被介质吸收时

能产生显著的热效应。

④化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学

反应。例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢；溶有氮

气的水经超声处理后产生亚硝酸；染料的水溶液经超声处理

后会变色或退色。这些现象的发生总与空化作用相伴随。超

声波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声

波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种氨基酸和其他

有机物质的水溶液经超声处理后，特征吸收光谱带消失而呈

均匀的一般吸收，这表明空化作用使分子结构发生了改变 。

超声应用 超声效应已广泛用于实际，主要有如下几方

面：

①超声检验。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

电信号输入放大器，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（见全息术）。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作实时观察。

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，声弛豫过程伴随着能量在分子各自电度间的输运过

程，并在宏观上表现出对声波的吸收（见声波）。通过物质

对超声的吸收规律可探索物质的特性和结构，这方面的研究

构成了分子声学这一声学分支。

普通声波的波长远大于固体中的原子间距，在此条件下

固体可当作连续介质 。但对频率在1012赫以上的 特超声波 ，

波长可与固体中的原子间距相比拟，此时必须把固体当作是

具有空间周期性的点阵结构。点阵振动的能量是量子化的 ，

称为声子（见固体物理学）。特超声对固体的作用可归结为

特超声与热声子、电子、光子和各种准粒子的相互作用。对

固体中特超声的产生、检测和传播规律的研究，以及量子液

体——液态氦中声现象的研究构成了近代声学的新领域——
量子声学。
次声波
次声波 facts and information

频率小于20Hz（赫兹）的声波叫做次声波。次声波不容易衰减，不易被水和空气吸收。次声波的波长往往很长，因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球2至3周。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近，容易和人体器官产生共振，对人体有很强的伤害性。

一、次声波的产生和特点

虽然次声波看不见，听不见，可它却无处不在．地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、枪炮发射、热核爆炸等都会产生次声波，科学家借助仪器可以“听到”它．

次声波的传播速度和可闻声波相同，由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几，所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月，南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波绕地球三圈，全长十多万公里，历时108小时．1961年，苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了35圈．

次声波还具有很强的穿透能力，可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障碍物．7 000 Hz的声波用一张纸即可阻挡，而7 Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土．地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁．次声如果和周围物体发生共振，能放出相当大的能量，如4 Hz～8 Hz的次声能在人的腹腔里产生共振，可使心脏出现强烈共振和肺壁受损．

二、次声波的应用

从20世纪50年代起，核武器的发展对次声学的建立起了很大的推动作用，使得对次声接收、抗干扰方法、定位技术、信号处理和传播等方面的研究都有了很大的发展，次声的应用也逐渐受到人们的注意．其实，次声的应用前景十分广阔，大致有以下几个方面：

1．研究自然次声的特性和产生机制，预测自然灾害性事件．例如台风和海浪摩擦产生的次声波，由于它的传播速度远快于台风移动速度，因此，人们利用一种叫“水母耳”的仪器，监测风暴发出的次声波，即可在风暴到来之前发出警报．利用类似方法，也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害．

2．通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性，可探测某些大规模气象过程的性质和规律．如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等．

3．通过测定人和其他生物的某些器官发出的微弱次声的特性，可以了解人体或其他生物相应器官的活动情况．例如人们研制出的“次声波诊疗仪”可以检查人体器官工作是否正常．

4．次声在军事上的应用，利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器，次声武器——般只伤害人员，不会造成环境污染。

Answer 2

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Answer 3

超声波
频率高于2×104赫的声波
频率小于20Hz（赫兹）的声波叫做次声波
加分阿

Answer 4

次声波

次声波又称亚声波，它是一种频率低于人的可听声波频率范围的声波。次声波的频率范围大致为10-4Hz～20Hz。�

次声波产生的声源是相当广泛的，现在人们已经知道的次声源有：火山爆发、坠入大气层中的流星、极光、地震、海啸、台风、雷暴、龙卷风、电离层扰动，等等。利用人工的方法也能产生次声波，例如核爆炸、火箭发射、化学爆炸，等等。�

由于次声波的频率很低，因而它显示出了种种奇特的性质。其中，最显著的特点是传播的距离远，而且不容易被吸收。�

我们知道，声音在大气层中的衰减，主要是由分子吸收、热传导和粘滞效应所引起的，相应的吸收系数与声波频率的二次方成正比。由于次声波的频率很低，所以在传播过程中大气对它的吸收系数很小。例如，空气对频率为0．1Hz的次声波的吸收系数大约是对频率为1000Hz�的声波吸收系数的一亿分之一。由于次声波不容易被吸收，所以它的传播距离就很远。1883年8月27日印度尼西亚的喀拉喀托火山爆发时，它所产生的次声波围绕地球转了三圈，传播了十几万千米。当时，人们利用简单的微气压计曾记录到它。次声波不但“跑”得远，而且它的速度大于风暴传播的速度，所以它就成了海洋风暴来临的前奏曲，人们可以利用次声波来预报风暴的来临。�

次声波的应用从20世纪50年代开始，并逐渐广泛地被人们所重视。次声波的应用前景大致有这样几个方面：�

(1)通过研究自然现象所产生的次声波的特性和产生的机理，更深入地研究和认识这些自然现象的特征与规律。例如，利用极光所产生的次声波，可以研究极光活动的规律。�

(2)利用所接收到的被测声源产生的次声波，可以探测声源的位置、大小和研究其他特性。例如，通过接收核爆炸、火箭发射或者台风产生的次声波，来探测出这些次声源的有关参量。�

(3)预测自然灾害性事件。许多灾害性的自然现象，如火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等，在发生之前可能会辐射出次声波，人们就有可能利用这些前兆现象来预测和预报这些灾害性自然事件的发生。�

(4)次声波在大气层中传播时，很容易受到大气介质的影响，它与大气层中的风和温度分布等因素有着密切的联系。因此，可以通过测定自然或人工产生的次声波在大气中的传播特性，探测出某些大规模气象的性质和规律。这种方法的优点在于可以对大范围大气进行连续不断的探测和监视。�

(5)通过测定次声波与大气中其他波动的相互作用的结果，探测这些活动特性。例如，在电离层中次声波的作用使电波传播受到行进性干扰，可以通过测定次声波的特性，进一步揭示电离层扰动的规律。�

(6)人和其他生物不仅能够对次声波产生某些反应，而且他(或它)们的某些器官也会发出微弱的次声波。因此，可以利用测定这些次声波的特性来了解人体或其他生物相应器官的活动情况。