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    2024-11-25 06:00:01 247次浏览
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    超声波的“超”字是因为其频段下界超过人的听觉而来,但如果按波长角度来分析,实际上超声波的波长更短。科学家们将一个波相邻两个波峰或波谷间的距离称为波长,我们人类耳朵能听到的机械波波长为2cm~20m(2厘米~20米)。因此,我们把波长短于2cm的机械波称为“超声波”。但在实际应用中,一般波长在3.4cm以下(10000hz以上)的机械波,就可以视作超声波研究。通常用于医学诊断的超声波波长为10μm~350μm。

    超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与次声波和可听声波的规律没有本质上的区别。但是超声波的波长很短,只有几厘米,甚至千分之几毫米。与其他波比较,超声波具有许多特性:传播特性──超声波的波长很短,通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍,因此超声波的穿透力差,衍射本领很差,易散射。它在均匀介质中能够直线传播但难以衍射,超声波的波长越短,该特性就越显著,此外,根据瑞利散射定律,散射波的强度与波长的四次方成反比,超声波的波长极短,因此散射就非常严重,穿透力不佳。空化作用──当超声波在介质的传播过程中,存在一个正负的交变周期,在正相位时,超声波对介质分子挤压,改变介质原来的密度,使其增大;在负压相位时,使介质分子稀疏,进一步离散,介质的密度减小,当用足够大强度的超声波作用于液体介质时,介质分子间的平均距离会超过使液体介质保持不变的临界分子距离,液体介质就会发生断裂,形成微泡。这些小空洞迅速胀大和闭合,会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用,从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用,起到了很好的搅拌作用,从而使两种不相溶的液体(如水和油)发生乳化,且加速溶质的溶解。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。

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