⑴ 超聲波的特點是什麼
束射特性
由於超聲波的波長短,超聲波射線可以和光線一樣,能夠反射、折射,也能聚焦,而且.遵守幾何光學上的定律。即超聲波射線從一種物質表面反射時,入射角等於反射角,當射線透過一種物質進入另一種密度不同的物質時就會產生折射,也就是要改變它的傳插方向,兩種物質的密度差別愈大,則折射也愈大。
吸收特性
聲波在各種物質中傳播時,隨著傳播距離的增加,強度會漸進減弱,這是因為物質要吸收掉它的能量。對於同一物質,聲波的頻率越高,吸收越強。對於一個頻率一定的聲波,在氣體中傳播時吸收最歷害,在液體中傳播時吸收比較弱,在固體中傳播時吸收最小。
超聲波的能量傳遞特性
超聲波所以往各個工業部門中有廣泛的應用,主要之點
還在於比聲波具有強大得多的功率。為什麼有強大的功率呢?因為當聲波到達某一物資中時,由於聲波的作用使物質中的分子也跟著振動,振動的頻率和聲波頻率―樣,分子振動的頻率決定了分子振動的速度。頻率愈高速度愈大。物資分子由於振動所獲得的能量除了與分子的質量有關外,是由分子的振動速度的平方決定的,所以如果聲波的頻率愈高,也就是物質分子愈能得到更高的能量、超聲波的頻率比聲波可以高很多,所以它可以使物資分子獲得很大的能量;換句話說,超聲波本身可以供給物質足夠大的功率。
超聲波的聲壓特性
當聲波通入某物體時,由於聲波振動使物質分子產生壓縮和稀疏的作用,將使物質所受的壓力產生變化。由於聲波振動引起附加壓力現象叫聲壓作用。
由於超聲波所具有的能量很大,就有可能使物質分子產生顯諸的聲壓作用、例如當水中通過一般強度的超聲波時,產生的附加壓力可以達到好幾個大氣壓力。液體中存起著如此巨大的聲壓作用,就
會引起值得注意的現象。當超聲波振動使液體分子壓縮時,好象分子受到來直四面八方的壓力;當超聲波振動使液體分子稀疏時,好象受到向外散開的拉力,對於液體,它們比較受得住附加壓力的作用,所以在受到壓縮力的時候;不大會產生反常情形。但是在拉力的作用下,液體就會支持不了,在拉力集中的
地方,液體就會斷裂開來,這種斷裂作用特別容易發生在液體中存在雜質或氣泡的地方,因為這些地方液體的強度特別
低,也就特別經受不起幾倍於大氣壓力的拉力作用。由於發生斷裂的結果,液體中會產生許多氣泡狀的小空腔,這種空泡存在的時間很短,一瞬時就會閉合起來。空腔閉合的時候會
產生很大的瞬時壓力,一般可以達到幾千甚至幾萬個大氣壓力。液體在這種強大的瞬時
⑵ 超聲波測聲速比用可聞聲測聲速有什麼特點
超聲波是頻率高於20000赫茲的聲波,相比可聞聲,它方向性好,穿透能力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠.
⑶ 超聲波和次生波有什麼區別呢
聲波:聲源的振動,使周圍的空氣(或介質)產生疏密變化,形成疏密相間的波可聞聲波:人耳能聽到的聲波叫可聞聲波.其頻率范圍:20Hz~20 000Hz之間 次聲波:頻率低於20Hz的聲波 超聲波:頻率高於20 000Hz的聲波 1、超聲波 頻率高於人的聽覺上限(約為20000Hz)的聲波,稱為超聲波.超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律,與可聽聲波的規律並沒有本質上的區別。但是超聲波的波長很短,只有幾厘米,甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較,超聲波具有許多奇異特性:傳播特性——超聲波的波長很短,通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍,因此超聲波的衍射本領很差,它在均勻介質中能夠定向直線傳播,超聲波的波長越短,這一特性就越顯著。功率特性——當聲音在空氣中傳播時,推動空氣中的微粒往復振動而對微粒做功,聲波功率就是表示聲波作功快慢的物理量。在相同強度下,聲波的頻率越高,它所具有的功率就越大。由於超聲波頻很高,所以超聲波與一般聲波相比,它的功率是非常大的。空化作用——當超聲波在液體中傳播時,由於液體微粒的劇烈振動,會在液體內部產生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合,會使液體微粒之間發生猛烈的撞擊作用,從而產生幾千到上萬個大氣壓的壓強。微粒間這種劇烈的相互作用,會使液體的溫度驟然升高,起到了很好的攪拌作用,從而使兩種不相溶的液體(如水和油)發生乳化,並且加速溶質的溶解,加速化學反應。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱為超聲波的空化作用。 超聲波的特點及應用 (1)超聲波的波長非常短,基本上是沿直線傳播,可以定向發射,根據這個特性,可以製成聲吶,確定潛艇、魚群的位置或海底深度. (2)超聲波的穿透能力很強,能透過幾米厚的金屬.利用超聲波的穿透能力和反射情況,可以製成超聲波探傷儀,用來對金屬混凝土製品、塑料製品、水庫堤壩等進行探傷。 (3)超聲波的頻率很高.在液體中傳播時,會使液體內部產生相當大的液壓沖擊,能很快地把各種金屬零件、玻璃、陶瓷等製品清洗干凈,能夠把普通水、溴化銀等「粉碎」為極小的顆粒. (4)超聲波在診斷、醫療和衛生工作中,也有廣泛的應用。如醫院里的「B超」檢查、A型超聲診斷等。 (5)許多動物都有完整的發射和接收超聲波的器官.如視覺不發達的蝙蝠,主要靠發出的超聲波並接收回聲來發現目標、確定行進方向,海豚也有完善的聲吶系統。 2、次聲波 次聲波又稱亞聲波,它是一種頻率低於人的可聽聲波頻率范圍的聲波。次聲波的頻率范圍大致為10-4Hz~20Hz。次聲波產生的聲源是相當廣泛的,現在人們已經知道的次聲源有:火山爆發、墜入大氣層中的流星、極光、地震、海嘯、台風、雷暴、龍卷風、電離層擾動,等等。利用人工的方法也能產生次聲波,例如核爆炸、火箭發射、化學爆炸,等等。 由於次聲波的頻率很低,因而它顯示出了種種奇特的性質。其中,最顯著的特點是傳播的距離遠,而且不容易被吸收。我們知道,聲音在大氣層中的衰減,主要是由分子吸收、熱傳導和粘滯效應所引起的,相應的吸收系數與聲波頻率的二次方成正比。由於次聲波的頻率很低,所以在傳播過程中大氣對它的吸收系數很小。例如,空氣對頻率為0.1Hz的次聲波的吸收系數大約是對頻率為1000Hz的聲波吸收系數的一億分之一。由於次聲波不容易被吸收,所以它的傳播距離就很遠。1883年8月27日印度尼西亞的喀拉喀托火山爆發時,它所產生的次聲波圍繞地球轉了三圈,傳播了十幾萬千米。當時,人們利用簡單的微氣壓計曾記錄到它。次聲波不但「跑」得遠,而且它的速度大於風暴傳播的速度,所以它就成了海洋風暴來臨的前奏曲,人們可以利用次聲波來預報風暴的來臨。 次聲波的應用從20世紀50年代開始,並逐漸廣泛地被人們所重視。次聲波已構成現代聲學的一個重要分支,其研究、應用已滲透到軍事、經濟、環保和人類生活等許多方面。次聲波的應用前景大致有這樣幾個方面: (1)通過研究自然現象所產生的次聲波的特性和產生的機理,更深入地研究和認識這些自然現象的特徵與規律。例如,利用極光所產生的次聲波,可以研究極光活動的規律。 (2)次聲:通過次聲測量進行次聲源定位的技術,利用所接收到的被測聲源產生的次聲波,可以探測聲源的位置、大小和研究其他特性。如在現代戰爭中,對敵方火炮、導彈及火箭發射點的准確定位。當敵方火炮陣地布設在隱蔽的山谷或坑道時,雷達與激光等探測技術都無效用,這時就可以利用次聲定位。其基本原理是:火炮發射後,炮口產生較強的沖擊波,沖擊波傳播一定距離後,就變成低頻次聲波。還有通過接收核爆炸、火箭發射或者台風產生的次聲波,來探測出這些次聲源的有關參量。 (3)次聲監測:通過次聲波測量以監視或偵察某種次聲波源的技術。如核爆炸是當前次聲監視的重要內容之一。 (4)次聲預報:利用次聲測量對某種次聲波及其運動情況進行預測和預報的技術,如台風眼處形成的巨大海浪,與狂風撞擊、摩擦,會產生頻率為8Hz~13Hz的次聲波,這些次聲波將以比台風速快得多的速度向海岸傳來,通過對次聲波的測量可以預報台風的方向、強度、位置等預測自然災害性事件。還有如火山爆發、雷暴、龍卷風等,在發生之前可能會輻射出次聲波,人們就有可能利用這些前兆現象來預測和預報這些災害性自然事件的發生。 (5)次聲波在大氣層中傳播時,很容易受到大氣介質的影響,它與大氣層中的風和溫度分布等因素有著密切的聯系。因此,可以通過測定自然或人工產生的次聲波在大氣中的傳播特性,探測出某些大規模氣象的性質和規律。這種方法的優點在於可以對大范圍大氣進行連續不斷的探測和監視。 (6)通過測定次聲波與大氣中其他波動的相互作用的結果,探測這些活動特性。例如,在電離層中次聲波的作用使電波傳播受到行進性干擾,可以通過測定次聲波的特性,進一步揭示電離層擾動的規律。 (7)人和其他生物不僅能夠對次聲波產生某些反應,而且他(或它)們的某些器官也會發出微弱的次聲波。因此,可以利用測定這些次聲波的特性來了解人體或其他生物相應器官的活動情況。
⑷ 超聲波是否會對人體造成影響
安全風險——過度使用或影響胎兒發育
關於風險問題,中國超聲醫學工程學會會長、北京大學人民醫院超聲科主任李建國明確表示,常規的產前超聲檢查對排畸非常有必要也應該提倡,但過度使用,聲功率過高,時間過長,次數過多,就可能對胎兒發育造成潛在影響。而這種影響也許是緩慢的,要經過幾代人才能夠被發現。
2014年12月,美國FDA發出聲明,強烈反對給胎兒拍照片,生物醫學工程學Shahram博士說:超聲波可以使人體組織升溫,某些情況下還可產生非常小的氣泡。而這種升溫和小氣泡,可能會影響胚胎的正常發育。
(4)超聲波相比可聞聲波有什麼特點擴展閱讀:
低劑量超聲是潛在的致癌與致畸形因素,而且不同頻率、不同聲強對不同個體有一定危害。因為超聲波對固體和液體都有很強的穿透本領,能量較大時可以使物質微粒作高頻振動,部分能量還可以轉變為熱能,使局部溫度升高。
高強度的脈沖超聲波在含有微米級小氣泡的液體中傳播時,可導致氣泡收縮、膨脹以至猛烈爆炸,這種現象稱為「空化現象」。
美國著名超生物物理專家卡斯坦森指出,某些臨床使用的超聲圖像診斷儀的最大輸出強度已達1千瓦/平方厘米,這個強度足以使生物體產生瞬態空化現象。對生物體來說,瞬態空化作用時,靠近爆炸氣泡附近的細胞會受到損傷,一般說來,在人體內大多數器官和生物流體中,損傷少量細胞不會對人體產生危害。
⑸ 超聲波是什麼意思
超聲波是一種頻率高於20000Hz(赫茲)的聲波,它的方向性好,反射能力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離比空氣中遠,可用於測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限超過人的聽覺上限而得名。
科學家們將每秒鍾振動的次數稱為聲音的頻率,它的單位是赫茲(Hz)。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20Hz~20000Hz。因此,我們把頻率高於20000Hz的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1MHz~30MHz。
(5)超聲波相比可聞聲波有什麼特點擴展閱讀:
超聲波特點
1)超聲波在傳播時,波長短,方向性強,能量易於集中。
2)超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。
3)超聲波與傳聲媒質的相互作用適中,易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息診斷或對傳聲媒質產生效用及治療。
4)超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。
5)超聲波可傳遞能量。
6)超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。
⑹ 超聲波測聲速和聞聲測聲速比有什麼優點
超聲波是頻率高於20000赫茲的聲波,相比可聞聲,它方向性好,穿透能力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠。
⑺ 可聞聲波與超聲波有什麼區別
「超聲波」之所以叫這個名稱,是因為其頻率超過了人類可以耳聞的頻率范圍。反之頻率如果低於人類可以耳聞的頻率范圍的,叫「次聲波」。但無論什麼,「超聲波」和「次聲波」都是不可聞的。
超聲波是頻率高於20000Hz的聲波。為什麼要特別定義這么一個概念呢,因為人可以聽到的聲音最高也就不到20000Hz,最低20Hz,在20~20KHz之間我們管它叫可聞聲波,也就是我們的耳朵能聽到的。所以不可能有什麼可聞超聲波。
⑻ 可聞聲波與超聲波有什麼區別
一個有聲 一個沒聲唄
⑼ 超聲波有什麼特點
超聲波特點
1)超聲波在傳播時,波長短,方向性強,能量易於集中。
2)超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。
3)超聲波與傳聲媒質的相互作用適中,易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息診斷或對傳聲媒質產生效用及治療。
4)超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。
5)超聲波可傳遞能量。
6)超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。
超聲波是一種波動形式,它可以作為探測與負載信息的載體或媒介(如B超等)用作診斷;超聲波同時又是一種能量形式,當其強度超過一定值時,它就可以通過與傳播超聲波的媒質的相互作用,去影響、改變以致破壞後者的狀態、性質及結構用作治療。
(9)超聲波相比可聞聲波有什麼特點擴展閱讀
超聲波的波長比一般聲波要短,具有較好的方向性,而且能透過不透明物質,這一特性已被廣泛用於超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術。
超聲成像是利用超聲波呈現不透明物內部形象的技術。把從換能器發出的超聲波經聲透鏡聚焦在不透明試樣上,從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息,經聲透鏡匯聚在壓電接收器上,所得電信號輸入放大器,利用掃描系統可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。
參考資料來源:網路-超聲波
⑽ 與可聽聲相比,超聲波具有哪些特點
與可聽聲相比,超聲波具有兩大特點:
(1)能量大;
(2)沿直線傳播。