超声波的特性及工作原理

我们把频率高于20KHz的声波称为超声波,超声波具有良好的方向性和穿透能力,特别是在水中,传播距离更远。无论是在军事上、农业上还是在生活中都有广泛的应用,可以用来测速度、测距离、消毒杀菌、清洗、焊接等。

人耳能听到的超声波频率范围大概是20Hz-20KHz,超声波的频率大于人类听觉上限,因此叫做“超声波”。

超声波与普通声波一样,也具有反射、折射、衍射、散射等特点,但是超声波的波长较短,有的是几厘米,低至千分之几毫米。波长越短,声波的衍射特性就越差,可以在介质中稳定地进行直线传播,因此波长较短的超声波具有很强的直线传播能力。众所周知,声音在空气中传播时,会推动空气中的粒子振动做功,而声波功率的大小表示声波做功快慢,在相同环境下,声波的频率越高功率就越大。超声波的频率大于20KHz,因此超声波的功率较高。

频率:F≥20000Hz(通常把F≥15000Hz的声波也称为超声波);

功率密度:p=发射功率(W)/发射面积(cm2);通常p≥0.3w/cm。

超声波具有如下特性:

(1)超声波具有在气体、液体、固体等介质中进行效传播的能力。

(2)超声波具有很强的传递能量的能力。

(3)超声波具有反射特性,还会产生干涉、叠加和共振现象。

(4)超声波在液体介质中传播时,可在界面上产生空化现象和强烈的冲击。

2超声波用途

超声波在生活中的很多方面都有应用,主要有以下几个方面:

1)医学方面

超声针灸就是利用超声波技术来刺激穴位,这种疗法对组织没有损伤,而且具有无痛、无不适应等优点,在治疗小孩子或者一些害怕针灸的患者时有很好的效果。此外,超声波在体外碎石,理疗、牙科等方面也经常使用。

2)超声清洗

3)超声测距

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