超声与次声的应用

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1、声咅是由物体振动产生的，物理学中，把每秒振动的次数称为频率。人耳能听到声咅的频率范围是20Hz——20000HzZ间，高于或低于这个范围人耳都不能听见。频率高于20000Hz的声音叫超声，超声具有能量大、沿直线传播的特点，所以在现代技术中具有广泛地应用。我们人类直到第一次世界大战才学会利用超声，此时人们向水中发出一系列不同频率的超声，然后记录与处理反射冋声，从回声的特征我们便可以估计出探测物的距离、形态及其动态改变。如果渔船载有水下超声发牛•器，它旋转着向各个方向发射超声，超声遇到角群会反射回来，渔船探测

2、到反射的超声就知道鱼群的位證了.这种仪器叫做声纵到目前为止,声纳已被广泛地应用于各种船只、舰艇和潜艇。利用它町以探测水中的暗礁、敌人的潜艇,测量海水的深度等.根据同样的道理也可以用超声探测金属、陶瓷混凝土制甜，甚至水库人坝，检查内部是否冇气泡、空洞或裂纹.冇趣的是，很多动物都冇完善的发射和接收超声的器官.以昆虫为食的蝙蝠，视觉很差,飞行中不断发出超声脉冲，依靠昆虫身体的反射波来发现食物.海豚也有完善的“声纳”系统,使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置.现代的无线电定位器——雷达，质量有几十、几百、几

3、T千克，蝙蝠的超声定位系统只冇几分Z—克，而在一些重要性能上，如确定冃标方位的精确度、抗干扰的能力等都远优于现代的无线电定位器.深入研究动物身上各种器官的功能和构造，将获得的知识用来改进现有的设备和创制新的设备，这是近几I-年来发展起来的一门新学科，叫做仿生学.利用超声焊接技术于塑胶工业I：在世界各地已tl趋普遍。由于应用此技术可取代过去生产上需要的熔剂、粘合剂、扣钉或其它机械固定法，从而提高了生产效率、降低了成本，并能达到完美的炸接的效果。医学上最早利用超声是在1942年，奥地利医生杜西克首次用超声技术

4、扫描脑部结构;以后到了60年代医生们开始将超声应用于腹部器官的探测。如今超声扫描技术已成为现代医学诊断不可缺少的工具。理论研究表明，在振幅相同的情况下，一个物体振动的能量跟振动频率的二次方成正比.超声在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大.在我国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度.这就是超声加湿器的原理.对于咽喉炎、气管炎等疾病，药力很难达到患病的部位.利用加湿器的原理，把药液雾化，止病人吸入，能

5、够增进疗效.如果将高能超声聚焦，能最共至足以震碎石块，所以可以用来击碎体内结石，使患者免受手术之苦。医学超声检查的工作原理打声纳有一定的相似性，即将超声发射到人体内，当它在体内遇到界而吋会发生反射及折射，并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的，因此其反射与折射以及吸收超声的程度也就不同，医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线，或影象的特征来辨别它们。此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变，便可诊断所检杳的器官是否有病。人体各个内脏的表面对超声的反射能力是不同的，健康内脏和

6、病变内脏的反射能力也不一样.平常说的“B超”就是根据内脏反射的超声进行造影，帮助医生分析体内的病变.目前，医牛们应用的超声诊断方法有不同的形式，可分为A型、B型、M型及D型四人类。金属零件、玻璃和陶瓷制晶的除垢是件麻烦事.如果在放有这些物晶的清洗液中通入超声，清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢，能够很快清洗干净，而不需直接接触物件的表面。因此用来对医疗器械和食物等进行杀菌消毒。眼镜公司替我们洗眼镜时也是用这种方法。此外，超声去脂技术也门J用于各种肥胖症及局部脂肪堆积者，以改善其体形.超声在组织深部引起何秒一

7、百万次的细微震动，能给了组织刺激，促进新陈代谢，使废物排出.在人体面部进行治疗，以达到美容目的.用超声处理的种子可以缩短发芽时间，提高发芽率。频率低于20赫兹的叫次声。次声的來源有：地震、火山爆发、风眾、海啸，核爆炸、导弹发射和火箭发射也能产牛•次声。次声波山于频率很低，在传播过程中衰减很小。当次声在大气中传播儿千千米时，空气对其吸收还不到万分之儿分贝。因此，次声波可以在空气、地而等介质屮传播得很远。例如一包5kg的炸药爆炸时，几千米以外就听不到爆炸声了，但由爆炸引起的次声却能传到80km远处o1883年

8、8月27U,印度尼西亚的喀拉喀托火山突然大爆发，产生了强爆炸波，发出了巨响。同时产生的次声则传播得更远，居然绕地球转了3圈，历吋108小吋。1961年，前苏联在北极圈内新地側进行核试验激起的次声绕地球转了5圈。能量很高的次声具有极大的破坏力，能使机械设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏等。很强的次声波对人和动物都是有害的。人体的各个器官都有自己的固有频率。例如，人体内脏的固冇频率在10脱以下。人耳听不见的次声，如果与人的某个器官