大學(xué)物理聲波超聲波

1、8.5聲波超聲波，第一，聲波，聲波是機(jī)械波的一種。在彈性介質(zhì)內(nèi)擴(kuò)散的縱波會(huì)在頻率約20-20000hz的范圍內(nèi)引起人的聽(tīng)覺(jué)，這種波稱為聲波。頻率低于20Hz的次聲波被稱為高于20000Hz的超聲波。超聲波具有波動(dòng)的一般特性，也可以產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象。氣體的聲速，氣體的固定壓力摩爾熱容量與固定容量摩爾熱容量的比率，p是氣體的壓力。尋找標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的密度，例如空氣的聲速，例如摩爾質(zhì)量為m，溫度為t的理想氣體的聲速。解決方案，在可見(jiàn)的相同溫度下，聲波在液體和固體中的傳播速度比氣體大得多，聲壓在介質(zhì)中傳播聲波時(shí)的壓力和聲波的靜態(tài)壓力之間存在差異，這種壓差稱為聲壓。負(fù)壓的原因很明顯，在聲

2、波密度高、稀疏的區(qū)域，實(shí)際壓力小于原始靜態(tài)壓力，在密集的區(qū)域，實(shí)際壓力大于原始靜態(tài)壓力。顯然，由于介質(zhì)各點(diǎn)聲音振動(dòng)動(dòng)作的周期性變化，正經(jīng)歷音程周期性變化。電子的聲壓為負(fù)，后者的聲壓為正。對(duì)于平面簡(jiǎn)單諧波，可以證明聲壓振幅是聲音的強(qiáng)度水平，單位時(shí)間內(nèi)垂直于聲波傳播方向的單位面積聲波能量是聲波的能量流密度或聲功率。聲強(qiáng)公式可以證明超聲波具有高頻率，聲功率大。爆炸聲炮聲等聲波振幅大，聲功率大。聲功率與頻率的平方、振幅的平方成正比，能引起人的聽(tīng)覺(jué)的聲功率范圍約為10-12Wm-21Wm-2。這個(gè)范圍很大。一般規(guī)定聲音的強(qiáng)度I010-12Wm-2(頻率為1000Hz的聲波能引起聽(tīng)覺(jué)的最弱聲音)作為測(cè)量聲

3、功率的標(biāo)準(zhǔn)。如果某個(gè)聲波的聲功率為I，則I/I0的對(duì)數(shù)等于聲功率I的聲功率水平l，聲強(qiáng)，l的單位稱為貝耳(b)。b這個(gè)單位太大，實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候一般用貝爾的1/10，分貝(dB)，聲學(xué)常用來(lái)描述聲波各點(diǎn)的強(qiáng)弱。一般用于氣體的超聲波頻率為106Hz，用于固體和液體的超聲波頻率為109Hz，利用共振現(xiàn)象可以增加振幅，獲得強(qiáng)大的功率。超聲波的波長(zhǎng)很短，一般是10-610-4米。波長(zhǎng)越短，衍射現(xiàn)象越不重要，超聲波越容易定向；在反射、折射和聚焦等方面，與光波類似，可以獲得高能量、定向性好的超聲波光束。在空氣中超聲波阻尼較大，但在液體，固體中阻尼較小。尤其是在海水等導(dǎo)體性溶液中，這些特性實(shí)際上被廣泛使用。利

4、用超聲波檢測(cè)技術(shù)、超聲波的定向發(fā)射特性，可以探測(cè)魚群、潛艇等水下物體，測(cè)量海水深度，研究海底地形波動(dòng)，發(fā)現(xiàn)暗礁和淺灘。產(chǎn)業(yè)中，超聲波可以檢測(cè)氣泡、裂縫、沙眼等工件內(nèi)部的缺陷，超聲波和捕魚，實(shí)驗(yàn)研究還發(fā)現(xiàn)魚在尋找食物時(shí)可以發(fā)出特定的特征性的聲譜。在人工模仿或直接再生獵物時(shí)，即使不放餌，也能引誘大量魚群，對(duì)漁業(yè)大有幫助。超聲波在食品加工和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，超聲波破壞可以殺死微生物和病毒。因此，在準(zhǔn)備水果罐頭吳優(yōu)、飲用水、血清、培養(yǎng)苗、疫苗等時(shí)，可以使用超聲波消毒。可以使超聲波乳化、凝結(jié)和擴(kuò)散，使某些不溶于水的藥物成為水溶液或注射劑。使用超聲波掃描儀診斷動(dòng)物疾病，使用超聲波的熱效應(yīng)治療動(dòng)物的某些疾病。超聲波對(duì)肌肉的溫?zé)嶙饔每梢韵龔埩?，產(chǎn)生一般的充血現(xiàn)象，軟化疤痕，改善循環(huán)等效果。超聲波對(duì)植物的影響，大麥經(jīng)過(guò)一定強(qiáng)度和頻率的超聲波處理后，發(fā)芽的平均時(shí)間縮短，發(fā)芽的功能也增長(zhǎng)了。超聲波處理種子可以在一