『壹』 超聲波和電磁波有什麼區別,各有什麼用處,啟遠什麼年代
電磁波
電磁波是什麼
正像人們一直生活在空氣中而眼睛卻看不見空氣一樣,人們也看不見無處不在的電磁波。電磁波就是這樣一位人類素未謀面的「朋友」。 電磁波是電磁場的一種運動形態。 在高頻電磁振盪的情況下,部分能量以輻射方式從空間傳播出去所形成的電波與磁波的總稱叫做「電磁波」。在低頻的電振盪中,磁電之間的相互變化比較緩慢,其能量幾乎全部反回原電路而沒有能量輻射出去。然而,在高頻率的電振盪中,磁電互變甚快,能量不可能全部反回原振盪電路,於是電能、磁能隨著電場與磁場的周期變化以電磁波的形式向空間傳播出去。電磁波為橫波。電磁波的磁場、電場及其行進方向三者互相垂直。電磁波的傳播有沿地面傳播的地面波,還有從空中傳播的空中波。波長越長的地面波,其衰減也越少。電磁波的波長越長也越容易繞過障礙物繼續傳播。中波或短波等空中波則是靠圍繞地球的電離層與地面的反復反射而傳播(電離層在離地面50~400公里之間)。振幅沿傳播方向的垂直方向作周期性交變,其強度與距離的平方成反比,波本身帶動能量,任何位置之能量功率與振幅的平方成正比。其速度等於光速(每秒3×1010厘米)。光波就是電磁波,無線電波也有和光波同樣的特性,如當它通過不同介質時,也會發生折射、反射、繞射、散射及吸收等等。在空間傳播的電磁波,距離最近的電場(磁場)強度方向相同和量值最大兩點之間的距離,就是電磁波的波長。電磁波的頻率γ即電振盪電流的頻率,無線電廣播中用的單位是千赫,速度是c.根據λγ=c,求出λ=c/γ.
電可以生成磁,磁也能帶來電,變化的電場和變化的磁場構成了一個不可分離的統一的場,這就是電磁場,而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波,所以電磁波也常稱為電波。 1864年,英國科學家麥克斯韋在總結前人研究電磁現象的基礎上,建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在,推導出電磁波與光具有同樣的傳播速度。 1887年德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在。之後,人們又進行了許多實驗,不僅證明光是一種電磁波,而且發現了更多形式的電磁波,它們的本質完全相同,只是波長和頻率有很大的差別。按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來,就是電磁波譜。如果把每個波段的頻率由低至高依次排列的話,它們是工頻電磁波、無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線及r射線。
用的波長在10~3000米之間,分長波、中波、中短波、短波等幾種。傳真(電視)用的波長是3~6米;雷達用的波長更短,3米到幾厘米。電磁波有紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等。各種光線和射線,也都是波長不同的電磁波。其中以無線電的波長最長,宇宙射線的波長最短。
無線電波 3000米~0.3毫米。
紅外線 0.3毫米~0.75微米。
可見光 0.7微米~0.4微米。
紫外線 0.4微米~10毫微米
X射線 10毫微米~0.1毫微米
γ射線 0.1毫微米~0.001毫微米
宇宙射線 小於0.001毫微米
電磁輻射
廣義的電磁輻射通常是指電磁波頻譜而言。狹義的電磁輻射是指電器設備所產生的輻射波,通常是指紅外線以下部分。
電磁輻射對人體有的傷害
電磁輻射危害人體的機理主要是熱效應、非熱效應和積累效應等。
熱效應:人體內70%以上是水,水分子受到電磁波輻射後相互磨擦,引起機體升溫,從而影響到身體其他器官的正常工作。
非熱效應:人體的器官和組織都存在微弱的電磁場,它們是穩定和有序的,一旦受到外界電磁波的干擾,處於平衡狀態的微弱電磁場即將遭到破壞,人體正常循環機能會遭受破壞。
累積效應:熱效應和非熱效應作用於人體後,對人體的傷害尚未來得及自我修復之前再次受到電磁波輻射的話,其傷害程度就會發生累積,久之會成為永久性病態或危及生命。對於長期接觸電磁波輻射的群體,即使功率很小,頻率很低,也會誘發想不到的病變,應引起警惕!
各國科學家經過長期研究證明:長期接受電磁輻射會造成人體免疫力下降、新陳代謝紊亂、記憶力減退、提前衰老、心率失常、視力下降、血壓異常、皮膚產生斑痘、粗糙,甚至導致各類癌症等;男女生殖能力下降、婦女易患月經紊亂、流產、畸胎等症。
隨著人們生活水平的日益提高,電視、電腦、微波爐、電熱毯、電冰箱...等家用電器越來越普及,電磁波輻射對人體的傷害越來越嚴重。但由於電磁波是看不見,摸不著,感覺不到,且其傷害是緩慢、隱性的,所以尚未引起人們的廣泛注意。比如電熱毯是使用最廣與人體接觸最近、接觸時間最長,對人體危害最嚴重的家用電器。現在人們在用的絕大多數電熱毯電磁波輻射強度超過安全值20~100倍,對人體健康的傷害極為嚴重,但尚未引起人們的注意,現仍被廣泛使用,千千萬萬的電熱毯用戶仍在遭受著電熱毯電磁波的傷害,應引起人們的注意!詳情請點擊無電磁波電熱毯。
超聲波
我們知道,當物體振動時會發出聲音。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。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為16~20,000赫茲。因此,當物體的振動超過一定的頻率,即高於人耳聽閾上限時,人們便聽不出來了,這樣的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1~5兆赫。
雖然說人類聽不出超聲波,但不少動物卻有此本領。它們可以利用超聲波「導航」、追捕食物,或避開危險物。大家可能看到過夏天的夜晚有許多蝙蝠在庭院里來回飛翔,它們為什麼在沒有光亮的情況下飛翔而不會迷失方向呢?原因就是蝙蝠能發出2~10萬赫茲的超聲波,這好比是一座活動的「雷達站」。蝙蝠正是利用這種「雷達」判斷飛行前方是昆蟲,或是障礙物的。
我們人類直到第一次世界大戰才學會利用超聲波,這就是利用「聲納」的原理來探測水中目標及其狀態,如潛艇的位置等。此時人們向水中發出一系列不同頻率的超聲波,然後記錄與處理反射回聲,從回聲的特徵我們便可以估計出探測物的距離、形態及其動態改變。醫學上最早利用超聲波是在1942年,奧地利醫生杜西克首次用超聲技術掃描腦部結構;以後到了60年代醫生們開始將超聲波應用於腹部器官的探測。如今超聲波掃描技術已成為現代醫學診斷不可缺少的工具。
醫學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性,即將超聲波發射到人體內,當它在體內遇到界面時會發生反射及折射,並且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態與結構是不相同的,因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同,醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線,或影象的特徵來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變,便可診斷所檢查的器官是否有病。
目前,醫生們應用的超聲診斷方法有不同的形式,可分為A型、B型、M型及D型四大類。
A型:是以波形來顯示組織特徵的方法,主要用於測量器官的徑線,以判定其大小。可用來鑒別病變組織的一些物理特性,如實質性、液體或是氣體是否存在等。
B型:用平面圖形的形式來顯示被探查組織的具體情況。檢查時,首先將人體界面的反射信號轉變為強弱不同的光點,這些光點可通過熒光屏顯現出來,這種方法直觀性好,重復性強,可供前後對比,所以廣泛用於婦產科、泌尿、消化及心血管等系統疾病的診斷。
M型:是用於觀察活動界面時間變化的一種方法。最適用於檢查心臟的活動情況,其曲線的動態改變稱為超聲心動圖,可以用來觀察心臟各層結構的位置、活動狀態、結構的狀況等,多用於輔助心臟及大血管疫病的診斷。
D型:是專門用來檢測血液流動和器官活動的一種超聲診斷方法,又稱為多普勒超聲診斷法。可確定血管是否通暢、管腔有否狹窄、閉塞以及病變部位。新一代的D型超聲波還能定量地測定管腔內血液的流量。近幾年來科學家又發展了彩色編碼多普勒系統,可在超聲心動圖解剖標志的指示下,以不同顏色顯示血流的方向,色澤的深淺代表血流的流速。現在還有立體超聲顯象、超聲CT、超聲內窺鏡等超聲技術不斷涌現出來,並且還可以與其他檢查儀器結合使用,使疾病的診斷准確率大大提高。超聲波技術正在醫學界發揮著巨大的作用,隨著科學的進步,它將更加完善,將更好地造福於人類。
頻率高於20000 Hz(赫茲)的聲波。研究超聲波的產生、傳播 、接收,以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。產生
超聲波的裝置有機械型超聲發生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應和電磁作用原理製成的電動超聲發生器、
以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應製成的電聲換能器等。
超聲效應 當超聲波在介質中傳播時,由於超聲波與介質的相互作用,使介質發生物理的和化學的變化,從而產生
一系列力學的、熱的、電磁的和化學的超聲效應,包括以下4種效應:
①機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時 ,懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處,在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時,由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化(見電介質物理學和磁致伸縮)。
②空化作用。超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡 。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓,壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞,稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓,同時產生激波。與空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷,並在氣泡內因放電而產生發光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。
③熱效應。由於超聲波頻率高,能量大,被介質吸收時能產生顯著的熱效應。
④化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理後產生過氧化氫;溶有氮氣的水經超聲處理後產生亞硝酸;染料的水溶液經超聲處理後會變色或退色。這些現象的發生總與空化作用相伴隨。超聲波還可加速許多化學物質的水解、分解和聚合過程。超聲波對光化學和電化學過程也有明顯影響。各種氨基酸和其他有機物質的水溶液經超聲處理後,特徵吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收,這表明空化作用使分子結構發生了改變 。
超聲應用 超聲效應已廣泛用於實際,主要有如下幾方面:
①超聲檢驗。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(如對聲波的反射、吸收和散射的能力),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。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術已在醫療檢查方面獲得普遍應用,在微電子器件製造業中用來對大規模集成電路進行檢查,在材料科學中用來顯示合金中不同組分的區域和晶粒間界等。聲全息術是利用超聲波的干涉原理記錄和重現不透明物的立體圖像的聲成像技術,其原理與光波的全息術基本相同,只是記錄手段不同而已(見全息術)。用同一超聲信號源激勵兩個放置在液體中的換能器,它們分別發射兩束相乾的超聲波:一束透過被研究的物體後成為物波,另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖,用激光束照射聲全息圖,利用激光在聲全息圖上反射時產生的衍射效應而獲得物的重現像,通常用攝像機和電視機作實時觀察。
②超聲處理。利用超聲的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應,可進行超聲焊接、鑽孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進化學反應和進行生物學研究等,在工礦業、農業、醫療等各個部門獲得了廣泛應用。
③基礎研究。超聲波作用於介質後,在介質中產生聲弛豫過程,聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運過程,並在宏觀上表現出對聲波的吸收(見聲波)。通過物質對超聲的吸收規律可探索物質的特性和結構,這方面的研究構成了分子聲學這一聲學分支。普通聲波的波長遠大於固體中的原子間距,在此條件下固體可當作連續介質 。但對頻率在1012赫以上的 特超聲波 ,波長可與固體中的原子間距相比擬,此時必須把固體當作是具有空間周期性的點陣結構。點陣振動的能量是量子化的 ,稱為聲子(見固體物理學)。特超聲對固體的作用可歸結為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種准粒子的相互作用。對固體中特超聲的產生、檢測和傳播規律的研究,以及量子液體——液態氦中聲現象的研究構成了近代聲學的新領域——
量子聲學
『貳』 蝙蝠的超聲波和飛機上的無線電波有什麼共同之處
沒有什麼共同之處。超聲波是聲波,無線電波是電磁波,相同之處都是用來導航。謝謝。
『叄』 為什麼無線電波跟超聲波不是一樣的
因為兩者傳輸路徑不同,超聲波傳輸需要介質。電磁波不需要介質;頻率也不同。超聲波屬機械波。無線電波是電磁波。前者由機械振動產生,後者由電場磁場變化產生。
在電磁波傳播過程中遇到障礙物,當這個障礙物的尺寸遠大於電磁波的波長時,電磁波在不同介質的交界處會發生反射和折射。另外,障礙物的介質屬性也會對反射產生影響。
對於良導體,反射不會帶來衰減;對於絕緣體,只反射入射能量的一部分,剩下的被折射入新的介質繼續傳播;而對於非理想介質,電磁波貫穿介質,即穿透時,介質會吸收電磁波的能量,產生貫穿衰落。穿透損耗大小不僅與電磁波頻率有關,而且與穿透物體的材料、尺寸有關。
(3)超聲波和無線電波有什麼相同點擴展閱讀:
超聲波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,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。
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。超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。
『肆』 無線電波跟超聲波是一樣的嗎
無線電波和超聲波是不一樣的。無線電波是電磁波,超聲波是機械波,它們從本質上就是不一樣的,具體表現為幾個方面。
三是應用方面的不同。正是因為無線電波和超聲波在,特性和振動頻率上的不同,所以二者的運用也是不同的。無線電波通常情況下都使用在航海、通話、視頻、數據傳輸,導航等方面。比如說我們經常使用的微信,還有手機導航等等方面,都是通過無線電波來完成的。而超聲波通常運用在碎石消毒,焊接,清洗等方面,我們生活中通常使用到的一些機械器皿,是通過超聲波的原理完成的不管是醫學,農業還是軍事工業,上面都有很多的運用。
『伍』 超聲波與無線電波的區別
超聲波與無線電波的主要區別:超聲波是機械波,無線電波是電磁波。
『陸』 無線電波和超聲波是一樣的嗎
不一樣。無線電波是電磁波,由電磁振盪產生,比如交變的電流,其傳播速度是光速。超聲波是機械波,跟我們日常說話的聲波,敲桌子產生的聲波屬於一個東西,其速度就是聲速,超是指其頻率超過了人耳接收范圍。
無線電波的速度只隨傳播介質的電和磁的性質而變化;無線電波在真空中傳播的速度,等於光在真空中傳播的速度;無線電波是橫波,電場和磁場的方向都與波的傳播方向垂直;無線電波在傳播過程中的衰落性。
超聲波是一種波動形式,可以作為探測與負載信息的載體用作診斷;超聲波同時又是一種能量形式,當其強度超過一定值時,可以影響改變以致破壞後者的狀態,性質及結構;超聲波在傳播時,方向性強,能量易於集中;超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。
『柒』 無線電波和超聲波是一樣的嗎
不一樣。
1、特性上的不同
無線電波的速度只隨傳播介質的電和磁的性質而變化;無線電波在真空中傳播的速度,等於光在真空中傳播的速度;無線電波是橫波,電場和磁場的方向都與波的傳播方向垂直;無線電波在傳播過程中的衰落性。
超聲波是一種波動形式,可以作為探測與負載信息的載體用作診斷;超聲波同時又是一種能量形式,當其強度超過一定值時,可以影響改變以致破壞後者的狀態,性質及結構;超聲波在傳播時,方向性強,能量易於集中;超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。
2、振動頻率上的不同
無線電波是頻率大約為10KHz~30,000,000KHz,在自由空間(包括空氣和真空)傳播的射頻頻段的電磁波。
超聲波是一種振動頻率大於20000Hz以上的的聲波。
3、應用上的不同
無線電最早應用於航海中,使用摩爾斯電報在船與陸地間傳遞信息。現在,無線電有著多種應用形式,包括無線數據網,各種移動通信以及無線電廣播等。
超聲波可用於測距、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。
『捌』 無線電波和超聲波是一樣的嗎他是針對什麼來提問的
無線電波和超聲波肯定是有相同的,都是波的性質,一個是電磁波,不需要介質傳播,一個是機械波,需要介質傳播。