5.3超聲波及其應(yīng)用

5.3超聲波及其應(yīng)用超聲波超聲波的應(yīng)用一、超聲波1.聲波的產(chǎn)生與傳播聲波聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。

前后振動的揚聲器就是聲源，向前運動使得部分空氣變得密集，即產(chǎn)生一個局部的高壓區(qū)域，向后運動則使得部分空氣變得稀疏，產(chǎn)生一個局部的低壓區(qū)域。這種疏密相間的狀態(tài)通過空氣分子間的碰撞向各個方向傳播開去，就形成了聲波。聲波傳入人耳，就可以引起聽覺。

聲波是聲源的振動在介質(zhì)中的傳播形成的。固體、液體、氣體中都能傳播。在水和空氣中傳播是縱波，在固體中可以是縱波，也可以是橫波。聲波在傳播過程中回發(fā)生折射、反射、干涉和衍射等現(xiàn)象。反射回來的可聞聲傳如人耳，人們就聽到回聲。到達人耳比原來聲波滯后0.1s以后，我們能把回聲和原來的聲音區(qū)分。這可以用來測聲速。在不同介質(zhì)中聲波的傳播速率是不同的。在15℃的空氣中聲速約為340m/s，在水中的傳播速率約是空氣中的4.5倍，在金屬中的傳播速率更大。2.超聲波人耳的聽力有限，低于20hz或者高于20000hz的聲波不能引起人的聽覺，被稱為次聲波或者超聲波。頻率低于20Hz的聲波,叫做次聲波。人耳無法感受,但鯨魚、海豚之類的海生動物可以感受到，大洋彼岸的風(fēng)暴、地震和海嘯引起的次聲波，數(shù)千公里外鯨魚能感知，并作出反應(yīng)。次聲波在自然界中存在十分廣泛，狂風(fēng)暴雨、雷鳴電閃、臺風(fēng)寒潮、龍卷冰雹、地震海嘯、隕石落地及日全食等，頻率一般都在0.1Hz以下。人為發(fā)生源包括飛機飛行、車輛高速行駛、機器飛速運轉(zhuǎn)、打樁機噴氣打樁、火箭發(fā)射、核爆炸等，它們所產(chǎn)生的頻率一般在1Hz～15Hz。次聲波在傳播的過程中能量損失（即衰減）比較小，可以傳播到很遠的地方，因此，次聲波產(chǎn)生的危害范圍比較廣。頻率超過20000Hz的波叫超聲波。超聲波人耳感受不到，但很多動物都有完善的發(fā)射和接收超聲波的器官，如蚊子、蝙蝠、貓、狗和家畜就能聽到超聲波。西方人用一種叫做犬笛的口哨來呼喚愛犬，犬笛吹出的即是超聲波。以昆蟲為食的蝙蝠，視覺很差，飛行中不斷發(fā)出超聲波的脈沖，依靠昆蟲身體的反射波來發(fā)現(xiàn)食物。海豚也有完善的“聲納”系統(tǒng)，使它能在混濁的水中準確地確定遠處小魚的位置。超聲波有兩個特點：一個是能量大，一個是沿直線傳播。它的應(yīng)用就是按照這兩個特點設(shè)計的。超聲波基本上是沿直線傳播的，可以定向發(fā)射。如果漁船載有水下超聲波發(fā)生器，它旋轉(zhuǎn)著向各個方向發(fā)射超聲波，超聲波遇到魚群會反射回來，漁船探測到反射波就知道魚群的位置了，這種儀器即為聲納。聲納也可以用來探測水中的暗礁、敵人的潛艇，測量海水的深度。二.超聲波的應(yīng)用

根據(jù)同樣的道理也可以用超聲波探測金屬、陶瓷混凝土制品，甚至水庫大壩，檢查內(nèi)部是否有氣泡、空洞和裂紋。人體各個內(nèi)臟的表面對超聲波的反射能力是不同的，健康內(nèi)臟和病變內(nèi)臟的反射能力也不一樣。平常說的“B超”就是根據(jù)內(nèi)臟反射的超聲波進行造影，幫助醫(yī)生分析體內(nèi)的病變。超聲波探測鐵軌內(nèi)部結(jié)構(gòu)醫(yī)學(xué)超聲波健康檢查1.聲波的頻率范圍是：

Hz，超聲波的頻率是：

Hz，由于超聲波的頻率比較高，所以它具有方向性好、穿透力

的特點，現(xiàn)在人們將超聲波用于醫(yī)學(xué)上診斷疾病，還可以用于治療疾病，這是因為

(A)

它能促使局部的血液和淋巴循環(huán)得到改善。(B)

刺激半透膜，增強通透性，加強人體的新陳代謝。(C)

引起人體內(nèi)局部溫度升高，具有擴張血管的作用。(D)

對人體的任何器官都可以使用而沒有損害作用。ABC

20～20000大于20000強

練習(xí)3.海豚的聲納遠遠優(yōu)于無線電定位系統(tǒng)，其機理是海豚發(fā)出的波比無線電波()

(A)

速度快，方向性好。(B)

頻率高，抗干擾能力強。(C)

發(fā)射能量大，傳播距離遠。(D)

在水中能量衰減少。2.海豚有完善的聲納系統(tǒng)，它們能在黑暗的海水中準確而快速地捕捉食物，避開敵害，遠遠優(yōu)于現(xiàn)代的無線電定位系統(tǒng)。它利用了自身發(fā)出的