超声chaosheng

频率高于20000赫兹的声波称为超声波，简称超声。超声超过人耳可闻声波的频率上限，只能用仪器测得。近年来测得的超声频率可达10¹⁴赫兹。鉴于超声频率范围极宽，以及理论上、技术上、应用上的不同特性，已有人建议把1000兆赫兹以上的超声称为微波超声，把10¹²赫兹以上的超声称为特超声。超声除具有机械波的通性外，在传播过程中还具有如下特性：
❶传播的方向性强。波的衍射与波长有关，波长越短，衍射越不显著，当障碍物的线度远大于波的波长时，衍射作用可以忽略。超声波的波长很短，可象光波一样沿直线传播，因而传播的方向性强，频率越高，定向性越好，且容易被障碍物反射。通过接收反射波就可探知目标的距离。
❷容易得到定向而集中的细波束当声源是一个直径为d的振动圆片，发射的声波波长λ与直径d及发散角α的关系为sinα=1.2λ/d，可见发射声波的频率越高，发散角α就越小。例如用直径为20毫米的振动片产生10兆赫的超声波在水中的波长为0.15毫米，其发散角只有0.5度。超声波与光束一样，便于聚焦以获得巨大的声强。
❸容易获得较大的功率和声压。波的传播过程是能量的传播过程，其能流密度大小为1/2ρA²w2v，与波的频率平方成正比。超声波频率越高，越容易获得较大的功率和声压。近代超声技术已能产生高达数千瓦的功率。
❹穿透媒质本领大。超声波在空气中衰减较严重，而在液体、固体中衰减很小，穿透本领大，在液体和固体中能远距离传播，这是电磁波不能比拟的。
超声波除上传播特性之外，它与媒质发生相互作用使媒质发生一系列的物理的、化学的和生物的变化，从而产生一系列的力学、热学、光、电、化学、生物效应。超声与媒质的相互作用主要有：
❶机械作用。超声波传播的媒质中，各质点在超声波作用下作剧烈的受迫振动，使质点的位移、速度、加速度以及媒质的应力达到一定的数值，而产生力学、热、电等效应。称之为超声波的机械作用。例如超声切割、粉碎等。
❷空化作用。超声波在液体中传播达到一定声强时，液体内或液体与固体的交界面处会产生大量的小气泡，小气泡随超声振动而逐渐生长和增大，然后又突然破灭或分裂成小气泡，分裂后的气泡又连续生长、破灭和分裂……。在气泡突然破灭时，液体以极大的速度来填充空穴，而使气泡附近液体中产生强烈的局部冲击波，也形成局部的高压和高温，并伴随电离、放电、发光现象，称之为超声波的空化作用。由此产生的高温、高压、电离和放电能使物质的结构发生变化，可以加快化学反应速度，可应用于超声处理技术中。
❸热作用。超声波在媒质中传播时由于媒质吸收超声波能量转变为热能导致温度升高，称之为超声的热作用。超声的频率越高热作用越显著。超声的力学、热、化学、生物等效应均与其热作用有关。超声的热作用可用于超声焊接、加快化学反应速度、超声治疗等等。超声的传播特性和对媒质的相互作用是超声应用的物理基础。
超声的应用十分广泛，遍及国民经济和科学研究各个领域。主要有三个方面：
❶超声检测和控制，以超声波为工具来检验材料特性、测量和控制媒质的非声学量及其变化的技术。这是利用超声波在媒质中的传播特性(声速、衰减、声阻抗、共振、反射、散射、透射、干涉、衍射等)与媒质的各种非声学特性(浓度、密度、粘度、强度、温度、压强、流量、化学成分等)之间的联系，通过对声学量的检测达到对非声学量的检测和控制。这种方法测量精度高、速度快、对材料无损害，并且可以进行动态监测，广泛应用于各部门的无损探伤、无损检测和声遥感、声成象技术中。
❷超声处理，利用超声波与物质的相互作用促使或加速物质的物理、化学、生物特性或状态的改变的技术。在国民经济各部门有着广泛应用，如利用超声进行加工(对硬脆性材料进行切割、钻孔、研磨等)、清洗、焊接、乳化、雾化、凝聚、粉碎、脱气、种子处理、促进化学反应，医疗卫生等等。
❸基础理论研究，超声波与物质的相互作用特性和物质结构密切相关。通过接收来自物质内部的超声波(透射、反射或散射波)可以分析研究物质微观结构（如超声显微技术）。这对于物理、化学、生物以及材料科学理论研究非常重要。研究超声波的专门学科——超声学，属声学的一个重要分支，是一门应用性和边缘性学科。超声学研究超声的产生、接收和在媒质中的传播特性及规律，超声与物质的相互作用和伴随产生的物理、化学、生物效应，以及超声在国民经济和基础理论研究的应用等。。

超声chaosheng

超声与声在本质上是相同的，二者间有共同性，也有特异性。它们都是由可发生声音的物体（称为声源）产生机械振动，以纵波的形式，在有弹性的介质内进行传播，其传播方式是使介质内的粒子产生压缩与稀疏的交替变化，从而使能量进行传播。固体、液体和气体都是声的传播介质，而在真空中则极少存在物质粒子，故不能传播声。声源振动的快慢（频率）决定了音调的高低，振动频率快时，则音调高，振动频率慢时，则音调低。已规定每秒振动1次为1赫兹(Hertz)，简称赫(Hz)。人耳可听到16～20000赫的声波。振动频率超过20000赫时，人耳不能听到，即超过了人耳的听阈高限，故称为超声波。在自然界中，就有超声存在，但人耳不能听到，如蟋蟀和蜜蜂都产生超声，蝙蝠产生超声引导飞行并捕食小虫。而医用超声波的产生与接收，是应用某些晶体具有压电效应这一物理特性而完成的(如石英、酒石酸钠等)。在这类晶体受到压力或拉力时，晶体的两侧面上分别出现正、负电荷，使机械能转变成电能；反之，如将此晶体置于交变电场中时，晶体则出现压缩和膨胀的厚度改变，使电能转变为机械能。这种机械能与电能相互转变的物理现象，称为压电效应。具有这种物理性能的晶体，称为压电晶体。超声诊断仪是由主机和探头组成，将具有压电效应的晶体片置于探头内，当受到仪器产生的高频振荡脉冲作用时，即形成超声波。

超声Chaosheng

声波频率超过每秒2万次，在2×10⁴—5×10⁸赫兹之间， 人耳已无法听到的声音被称为超声。它和普通的声波有许多相似的性质，但因频率很高，又产生许多新的性质，首先是功率大，其能量比一般声波大得多，因而可以用来切削、焊接、钻孔等。其次，由于它的频率很高，波长短，衍射不严重，具有良好的定向性，可以用来进行定向探测。现代技术已为超声找到了许多用武之地。如检测金属构件，探测材料内部是否有裂纹、气泡、夹渣等缺陷。超声波显像仪可以用于人体内部器官的检查，判断身体内部的病变，这种诊断对人体既无痛苦，又无副作用。它还可以用于海洋探测。如用一定频率和强度的超声对植物种子进行照射，可以杀死病菌和虫卵，并能加速种子发芽，促进植物生长。

超声ultrasound,ultrasonic sound

频率高于可听声频率范围的声。其频率低限大致为20kHz。穿透力强，集束性好，信息携带量大，易于实现快速而准确的检测和诊断而无损伤。

超声

ultrasonic;supersonic