物理學中超聲波具有什麼特點

① 超聲波具有什麼特點超聲波的主要應用有什麼

1
超聲波的束射性：由於超聲波頻率很高，所以方向性就相對要強，方向性即柬射性。當超聲波發生體壓電晶體的直徑尺寸遠大於超聲波波長時，則晶體所產生的超聲波就類似於光的特性，也就是方向性好。
2
能量大：聲強與振幅，質點震動頻率的關系i=1/2ρca^2ω^2，相同振幅條件下，能量與頻率的平方正比。由於頻率很高，所以具有很大的能量。
3
透射、反射和折射：在兩種不同媒質的分界面上，會出現類似於光線一樣的透射、反射和折射現象，普通聲波也有此性質。

② 超聲波具有怎樣的特點

1、超聲波在傳播時，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、超聲波可傳遞很強的能量。

6、超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。

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超聲波檢查對人體無害

超聲波是一種高頻率的聲波，它沒有放射性，對人體安全、無害，應用於全身各器官系統以及用於產檢，對孕婦和胎兒也是非常安全的。在檢查時，醫生會為患者塗上一層黏黏的東西，這種液體叫做耦合劑，目的是使探頭與皮膚之間更好地接觸，有利於聲波的傳導並提高成像質量。耦合劑對人體無毒、無害，檢查後擦凈或用溫水清洗就可以了，不用擔心。

參考資料來源：網路-超聲波

參考資料來源：人民網-超聲檢查對人體有害嗎？

③ 超聲有什麼物理特性

聲速

聲速與介質的體彈性系數和密度有關。由於介質的彈性系數與溫度有關，因此聲速也與溫度有關。在超聲診斷的頻段中，人體組織的超聲速度與頻率無關，而且軟組織中的聲速都很接近，約為1540m/s。

波長、周期和頻率

聲波在介質中傳播時，兩個相鄰的同相位點之間的距離，如相鄰兩點稠密部之間的距離（超聲波在人體中一般是以縱波方式傳播），稱為聲波的波長，以λ表示。波向前移動一個波長的距離所需的時間，稱為聲波的周期，以T表示。介質中任何一給定點在單位時間內通過的波敝，稱為聲波的頻率，以f表示。它們之間的關系為

λ=C/f=CT

式中為聲波的傳播速度。

醫學診斷中採用的超聲波頻率在1-20MHz范圍內。

聲阻抗

介質中任意點的密度ρ與該點處聲波的傳播速度C之積為此介質在該點處的聲阻抗，以Z表示，即Z=ρC。它是表徵介質的聲學特性的一個重要物理量。聲阻抗的變化將影響超聲波的傳播。聲阻抗是採用反射回波法進行超聲診斷的物理基礎。

聲壓級與聲強級

聲壓級LP是以分貝表示的某個聲壓P與參考分壓P0的比值，即LP=20lg(P/P0)

聲強級LI是以分貝表示的某個聲強I與參考聲強I0的比值，即LI=10lg(I/I0)

聲強是表示聲的客觀強弱的物理量，它表示通過垂直於傳播方向上單位面積的能流率。聲強為

I=1/2(ρCω02A2)= p02/(2Z)

聲強的單位是mW/cm2或W/m2。

聲強與聲源的振幅有關，振幅越大，聲強也越大。對於平面超聲波，他的總功率為強度I和面積S的乘積，即W=IS。

由於超聲強度太大會破壞人體正常細胞組織，因其不可逆的生物效應。因此，國際上對診斷用超聲強度安全劑量作出規定，一般接受的安全劑量為20mW/cm2。

超聲波的指向性

對於平面園片換能器，在無吸收的介質中其波束形狀有兩個不同的區域即園柱形區和發散區或稱為近場區和遠場區。近場區的長度為D2/4λ，D為晶片直徑，λ為該介質中傳播的超聲波長。在遠場區，發散角由sinθ=1.22λ/D給出。可見，減小直徑可縮短近場長度和增大，即加寬了波束。增加頻率即減小波長時，加長了近場區，減少了發散角，可獲得較窄的波束。

聲強度沿中心軸距離的分布，近場區聲強度有劇烈的起伏變化，存在著許多聲強度為極小值的節點。這些節點可引起不希望有的盲點。在遠場區聲強都變化趨於平穩，單隨著距離的增加，聲強逐漸減弱。

超聲波的反射與折射

當一束平面超聲波入射到兩種介質交界面上時，或者聲阻抗的不連續處時，會產生反射和折射，並遵從反射和折射定律。

θI=θR

SinθI/SinθT=C1/C2

超聲波的衰減

超聲在介質中傳播，其能量將隨著距離的增加而減小，這種現象稱為超聲波的衰減。雜訊衰減的因素主要有兩類。一類是聲束本身擴散，使單位面積上的能量下降，或反射，散射的結果，使能量不能再沿著原來的方向傳播。在這一類事件中，聲波的總能量並沒有減少。另一類是，超聲傳播中，由於介質的吸收，將聲能轉換成為熱能，因而使聲能減小。著後一類的機理比較復雜，主要有粘滯吸收；弛豫吸收、相對運動吸收及空化氣泡吸收。

對於給定的頻率的超聲波，其強度和壓強幅度都隨著距離的增大而按指數規律下降，可表示為：

I(x)=I0e-2αx

P(x)=P0e-αx

式中α為衰減系數。α是頻率的函數。αmm = βfMHz。為常數。

衰減系數在很大程度上依賴於頻率。這一點，我們在設計還是臨床操作上都具有重大影響意義。實驗結果表明，在醫學超聲頻率范圍內，人體組織對超聲波的吸收系數幾乎與超聲波頻率成正比。

④ 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。

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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

⑤ 超聲波具有哪三種特點

超聲波特點：

1、超聲波在傳播時，波長短，具有各向異性。

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、超聲波會產生反射、干涉和疊加現象。

超聲波是一種波長極短的機械波，在空氣中波長一般短於2cm（厘米）。它必須依靠介質進行傳播，無法存在於真空（如太空）中。它在水中傳播距離比空氣中遠，但因其波長短，在空氣中則極易損耗，容易散射，不如可聽聲和次聲波傳得遠，不過波長短更易於獲得各向異性的聲能，可用於清洗、碎石、殺菌消毒等。在醫學、工業上有很多的應用。

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。

⑥ 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

⑦ 超聲波有哪些特點

由於其頻率高，因而具有許多特點：
首先是功率大，其能量比一般聲波大得多，因而可以用來切削、焊接、鑽孔等。再者由於它頻率高，波長短，衍射不嚴重，具有良好的定向性，工業與醫學上常用超聲波進行超聲探測。超聲和可聞聲本質上是一致的，它們的共同點都是一種機械振動模式，通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播，是一種能量的傳播形式，其不同點是超聲波頻率高，波長短，在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性，1兆Hz=10^6Hz,即每秒振動100萬次，可聞波的頻率在16-20000HZ 之間）。

超聲波是指振動頻率大於20000Hz以上的，其每秒的振動次數（頻率）甚高，超出了人耳聽覺的一般上限（20000Hz），人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。
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，該特性就越顯著。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做功快慢的物理量。在相同強度下，聲波的頻率越高，它所具有的功率就越大。由於超聲波頻率很高，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──當超聲波在介質的傳播過程中，存在一個正負壓強的交變周期，在正壓相位時，超聲波對介質分子擠壓，改變介質原來的密度，使其增大；在負壓相位時，使介質分子稀疏，進一步離散，介質的密度減小，當用足夠大振幅的超聲波作用於液體介質時，介質分子間的平均距離會超過使液體介質保持不變的臨界分子距離，液體介質就會發生斷裂，形成微泡。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，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。

⑧ 超聲波的特徵

1、超聲波：頻率高於人們的聽覺上限(20000 Hz)不能再激起聽覺的聲波叫超聲波．由於超聲波的波長很短，所以只能是近似地做直線傳播．超聲波與一切波一樣會發生反射、折射、干涉、衍射等現象．超聲波在介質中傳播時，超聲波與介質間因相互作用而發生一系列的物理或化學變化．超聲波引起的效應很多，主要表現是，介質中的質點在超聲波的作用下做受迫振動，產生機械效應，會使懸浮粒子凝聚；強度很大的超聲波能引起物體破碎；超聲波可用做清洗、乳化，以促進化學反應，以及在此基礎上發展起來的超聲探傷、測距，醫學上廣泛應用的超聲波診斷成像(B超)等等．現在，超聲波與電磁輻射、粒子轟擊已成為研究物質微觀結構的三大重要手段．
2、次聲波：次聲波是指頻率低於人們的聽覺下限(20Hz)的聲波．例如，火山爆發、地震、海嘯、台風等所含能量巨大的自然現象及核爆中都會產生次聲波．次聲波傳播的特點是，能量衰減小，易受重力影響；在空氣中傳播易引起空氣分子的振動，使部分聲能轉化為空氣的內能．次聲波由於受重力影響，主要是沿地面傳播，因而次聲波可以傳播很遠的距離。次聲波常用於探測波源(如爆炸點)的位置、預測火山爆發、雷暴及異常的氣象變化等

⑨ 超聲波的特點是什麼

超聲波是頻率高於20000赫茲的聲波，方向性好，穿透能力強，在水中傳播距離遠，可用於測距，測速，清洗，碎石、殺菌消毒等。

⑩ 超聲波具有哪些物理特性

超聲波測厚儀原理
超聲波清洗屬物理清洗，把。由於超聲波與聲波一樣是一種疏密的振動波，在傳播過程中，介質的壓力作交替變化。在負壓區域，液體中產生撕裂的力，並形成真空的氣泡。當聲壓達到一定值時，氣泡迅速增長，在正壓區域氣泡由於受到壓力擠破滅、閉合。此時，液體間相互碰撞產生強大的沖擊波。雖然位移、速度都非常小，但加速度卻非常大，局部壓力可達幾千個大氣壓，這就是所謂的空化效應。
影響因素

（1）工件表面粗糙度過大，造成探頭與接觸面耦合效果差，反射回波低，甚至無法接收到回波信號。對於表面銹蝕，耦合效果極差的在役設備、管道等可通過砂、磨、挫等方法對表面進行處理，降低粗糙度，同時也可以將氧化物及油漆層去掉，露出金屬光澤，使探頭與被檢物通過耦合劑能達到很好的耦合效果。
（2）工件曲率半徑太小，尤其是小徑管測厚時，因常用探頭表面為平面，與曲面接觸為點接觸或線接觸，聲強透射率低（耦合不好）。可選用小管徑專用探頭（6mm ),能較精確的測量管道等曲面材料。
（3）檢測面與底面不平行，聲波遇到底面產生散射，探頭無法接受到底波信號。
（4）鑄件、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大，超聲波在其中穿過時產生嚴重的散射衰減，被散射的超聲波沿著復雜的路徑傳播，有可能使回波湮沒，造成不顯示。可選用頻率較低的粗晶專用探頭（2.5MHz)。
（5）探頭接觸面有一定磨損。常用測厚探頭表面為丙烯樹脂，長期使用會使其表面粗糙度增加，導致靈敏度下降，從而造成顯示不正確。可選用500#砂紙打磨，使其平滑並保證平行度。如仍不穩定，則考慮更換探頭。
（6）被測物背面有大量腐蝕坑。由於被測物另一面有銹斑、腐蝕凹坑，造成聲波衰減，導致讀數無規則變化，在極端情況下甚至無讀數。
（7）被測物體（如管道）內有沉積物，當沉積物與工件聲阻抗相差不大時，測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。
（8）當材料內部存在缺陷（如夾雜、夾層等）時，顯示值約為公稱厚度的70%，此時可用超聲波探傷儀進一步進行缺陷檢測。
（9）溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低，有試驗數據表明，熱態材料每增加100°C，聲速下降1%。對於高溫在役設備常常碰到這種情況。應選用高溫專用探頭（300－600°C)，切勿使用普通探頭。
（10）層疊材料、復合（非均質）材料。要測量未經耦合的層疊材料是不可能的，因超聲波無法穿透未經耦合的空間，而且不能在復合（非均質）材料中勻速傳播。對於由多層材料包紮製成的設備（像尿素高壓設備），測厚時要特別注意，測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。
（12）耦合劑的影響。耦合劑是用來排除探頭和被測物體之間的空氣，使超聲波能有效地穿入工件達到檢測目的。如果選擇種類或使用方法不當，將造成誤差或耦合標志閃爍，無法測量。因根據使用情況選擇合適的種類，當使用在光滑材料表面時，可以使用低粘度的耦合劑；當使用在粗糙表面、垂直表面及頂表面時，應使用粘度高的耦合劑。高溫工件應選用高溫耦合劑。其次，耦合劑應適量使用，塗抹均勻，一般應將耦合劑塗在被測材料的表面，但當測量溫度較高時，耦合劑應塗在探頭上。
（13）聲速選擇錯誤。測量工件前，根據材料種類預置其聲速或根據標准塊反測出聲速。當用一種材料校正儀器後（常用試塊為鋼）又去測量另一種材料時，將產生錯誤的結果。要求在測量前一定要正確識別材料，選擇合適聲速。
（14）應力的影響。在役設備、管道大部分有應力存在，固體材料的應力狀況對聲速有一定的影響，當應力方向與傳播方向一致時，若應力為壓應力，則應力作用使工件彈性增加，聲速加快；反之，若應力為拉應力，則聲速減慢。當應力與波的傳播方向不一至時，波動過程中質點振動軌跡受應力干擾，波的傳播方向產生偏離。根據資料表明，一般應力增加，聲速緩慢增加。
（15）金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面產生的緻密氧化物或油漆防腐層，雖與基體材料結合緊密，無名顯界面，但聲速在兩種物質中的傳播速度是不同的，從而造成誤差，且隨覆蓋物厚度不同，誤差大小也不同。
兩點校準功能，使得測量值更為准確獨有藍色背景燈光，各種環境下清晰可視低功耗，兩節干電池可使用200小時以上適合測量所有導聲材料，如鋼、鐵、塑料、陶瓷、有機玻璃等