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超聲波什麼大

發布時間:2022-03-25 06:41:06

『壹』 什麼是超聲波

超聲波
超聲波是指頻率為20千赫~50兆赫左右的電磁波,它是一種機械波,需要能量載體—介質—來進行傳播。超聲波在傳遞過程中存在著的正負壓強交變周期,在正相位時,對介質分子產生擠壓,增加介質原來的密度;負相位時,介質分子稀疏、離散,介質密度減小。也就是說,超聲波並不能使樣品內的分子產生極化,而是在溶劑和樣品之間產生聲波空化作用,導致溶液內氣泡的形成、增長和爆破壓縮,從而使固體樣品分散,增大樣品與萃取溶劑之間的接觸面積,提高目標物從固相轉移到液相的傳質速率。在工業應用方面,利用超聲波進行清洗、乾燥、殺菌、霧化及無損檢測等,是一種非常成熟且有廣泛應用的技術。
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』 什麼是超聲波

超聲波是一種頻率高於20000赫茲的聲波,它的方向性好,穿透能力強,易於獲得較集中的聲能。

超聲波的頻率:F≥20KHz(在實際應用中因為效果相似,通常把F≥15KHz的聲波也稱為超聲波);

超聲波功率密度:p=發射功率(W)/發射面積(cm2),通常p≥0.3w/cm2。

(2)超聲波什麼大擴展閱讀:

一、超聲波在距離感測器技術的應用

超聲波感測器包括三個部分:超聲換能器、處理單元和輸出級。首先處理單元對超聲換能器加以電壓激勵,其受激後以脈沖形式發出超聲波,接著超聲換能器轉入接受狀態,處理單元對接收到的超聲波脈沖進行分析,判斷收到的信號是不是所發出的超聲波的回聲。

二、超聲波在醫學上的應用

超聲波在醫學上的應用主要是診斷疾病,它已經成為了臨床醫學中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的優點是:對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的准確率高等。

三、超聲波在測量液位的應用

1、無任何機械傳動部件,也不接觸被測液體,屬於非接觸式測量,不怕電磁干擾,不怕酸鹼等強腐蝕性液體等,因此性能穩定、可靠性高、壽命長。

2、其響應時間短可以方便的實現無滯後的實時測量。

參考資料:網路-超聲波

『叄』 超聲波是什麼有什麼益處及害處

超聲波治療就是將超聲波作用於人體,通過神經體液途徑影響身體某一階段或全身,使人體組織產生機械作用、熱作用和空化作用,導致人體局部組織血流加速,血液循環改善,血管壁蠕動增加,細胞膜通透性加強,離子重新分布,新陳代謝旺盛,組織中氫離子濃度減低,PH值增加,酶活性增強,組織再生修復能力加強,肌肉放鬆,肌張力下降,疼痛減輕或緩解,從而達到治療的作用。

『肆』 超聲波與次聲波哪個響度更大

響度與頻率是不同的方面:頻率決定的是音調,就象音樂中的1,2,3,4,5,6,7頻率越高,聲音越「尖」
而聲音的大小是由響度決定的,比如你也喊一個「叨」音,比你力氣
大的人也喊一個,那麼你的響度就小,力氣大的人響度就大,當然聲音也就越大。
超聲波和次生波都是按頻率劃分的。人的耳朵聽聲音有一個固定的頻率范圍,超過或者低於這個范圍都是聽不見的。低於這個范圍的叫次生波,高於這個范圍的叫超聲波。
既然是我們聽的到的聲音那麼就沒有什麼危害了。在日常生活中,人們常受到外界振動的影響,如車船的顛簸,機械的振動和噪音的影響等。當這些振動恰好在次聲波的范圍之內,對人的影響就比較大。它能使你暈車,暈船,甚至頭痛、嘔吐。這些都是短時間對人的影響並不強烈!
響度不大,因為人類都是聽不見的,只有動物可以聽見,所以響度並不是說沒有,只是很小罷了

『伍』 超聲波是什麼

聲波是屬於聲音的類別之一,屬於機械波,聲波是指人耳能感受到的一種縱波,其頻率范圍為16Hz-20KHz。當聲波的頻率低於16Hz時就叫做次聲波,高於20KHz則稱為超聲波聲波。
超聲波具有如下特性:
1) 超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。
2) 超聲波可傳遞很強的能量。
3) 超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。
4) 超聲波在液體介質中傳播時,可在界面上產生強烈的沖擊和空化現象。

網友見解:超聲波是高於2000Hz的聲波,人聽不到,但自然界中卻有許多動物在利用它生存。
網友見解: 超聲波是頻率超過人能聽到的最高頻20000赫茲的聲波。超聲波有兩大特點。一是波長短,具有良好的定向性,作近似直線的傳播,並能反射回來,在固體和液體內衰減比電磁波小;二是功率大,能量集中,攜帶的能量比一般的聲波大得多,可形成高強度、劇烈振動,產生機械、光、熱、電、化學和生物等各種效應。由於這兩大特點,超聲波在現代科技廣泛應用,在醫學、農業、軍事等領域都有廣泛的用途。
比如超聲波在工業上有一個重要的用途,就是測量物體的溫度。科學家發現,超聲波有這樣一個特性:在氣體、液體、固體三種不同形態的物質中傳播速度和這些物質的溫度有關,溫度不同,傳播速度也不同。根據這個特性,科學家們製造聲學溫度計。聲學溫度計通過測量聲波的傳播速度來了解被測物的溫度,可以測量高達17000℃ 的溫度,也可以測量接近絕對零度(即-273.16℃)的低溫。聲學溫度計還有一個突出的優點,就是在測溫的時候不必和被測物直接接觸。因此,在一般溫度計不能發揮作用的地方,例如測量火箭噴射的高溫氣體和火紅的鋼水,聲學溫度計可以大顯身手。

『陸』 超聲波有什麼特性

穿透力強,可以用超聲波測距離,就是我們所說的聲納,還有超聲波的破碎力強,可以用來碎石,就是結石.
下面在詳細介紹下:

超聲波的基本特性

頻率在2kHz以上的聲波稱之為超聲波,由於頻率f升高,波長λ變短使得超聲波比普通聲波具有特殊性,即近似於光的某些特徵。如束射性,由一種媒質進人另一種媒質發生折射、反射等。同時有很強的被吸收性與衰減性,帶有很強的能量。

『柒』 超聲波是什麼有什麼應用呢

只知道有超聲波清洗機

『捌』 超聲波是什麼用於什麼領域

[編輯本段]超聲波的簡介
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20~20,000赫茲。當聲波的振動頻率大於20000赫茲或小於20赫茲時,我們便聽不見了。因此,我們把頻率高於20000赫茲的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1~5兆赫。超聲波具有方向性好,穿透能力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠等特點。可用於測距,測速,清洗,焊接,碎石等。在醫學,軍事,工業,農業上有很多的應用。
理論研究表明,在振幅相同的條件下,一個物體振動的能量與振動頻率成正比,超聲波在介質中傳播時,介質質點振動的頻率很高,因而能量很大.在我國北方乾燥的冬季,如果把超聲波通入水罐中,劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴,再用小風扇把霧滴吹入室內,就可以增加室內空氣濕度.這就是超聲波加濕器的原理.咽喉炎.氣管炎等疾病,呼喚斤年時斤百 很難血流到達患病的部位.利用加濕器的原理,把葯液霧化,讓病人吸入,能夠提高療效.利用超聲波巨大的能量還可以使人體內的結石做劇烈的受迫振動而破碎,從而減緩病痛,達到治癒的目的。

現在,人們利用超聲波來為飛機、輪船導航,尋找地下的寶藏。超聲波就像一位無聲的功臣,廣泛地應用於工業、農業、醫療和軍事等領域。斯帕拉捷怎麼也不會想到,自己的實驗,會給人類帶來如此巨大的恩惠。

這個資料絕對好,也沒有那麼長,
讓這個成為最佳答案吧!!忒感謝了!!

『玖』 超聲波的聲強大嗎

聲強是代表聲波的能量。超聲波只是聲波的頻率非常高,然而其強度不一定很大。決定於震動幅度。

『拾』 超聲波有哪四種類型

,特別是在婦產科領域的應用,由於超聲診斷的結果能較快得到證實,且對胎兒和母體無損傷,因此對妊娠子宮的探查有較大的實用價值。 超聲波檢查通常分四種類型 超聲波檢查超聲波診斷儀根據其信號表現方式不同,通常分為A型、B型、M型和D型四類。 A型超聲波檢查 A型超聲波適用於一些含液性病變,如診斷胸腔積液並定位穿刺點,腹水探測,還可測量臟器大小及距離等。A超靈敏度較高,設備簡單,易於操作,但不能顯示橫斷面圖象,故在診斷上有較大的局限性。近年來,許多臟器的檢查已被新型的B型顯像儀所取代。 B型超聲波檢查 B超目前正廣泛應用於心臟、腹部臟器以及其他許多方面的檢查,特別是在婦產科領域的應用,由於超聲診斷的結果能較快得到證實,且對胎兒和母體無損傷,因此對妊娠子宮的探查有較大的實用價值。M型超聲波檢查 M型超聲波又稱超聲心動圖,主要用於心臟的檢查,包括檢查心腔大小,室間隔厚度,心臟瓣膜的形態與活動度以及心內腫瘤等。但單用M型超聲波診斷心臟疾病有一定的局限性,如能和B超、D超、聲學造影等聯合運用,互為補充,則可以對許多疾病做出有價值的診斷,還可避免帶有創傷性和危險性的心臟導管檢查。 D型超聲波檢查 D型超聲波又稱多普勒超聲法,它可通過獲取血流方向、速率及血流動力學資料,經過分析、計算,診斷出心臟和血管的病變,也可間接了解某些組織的供血情況。

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