超聲與次聲的應(yīng)用

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1、聲咅是由物體振動產(chǎn)生的，物理學(xué)中，把每秒振動的次數(shù)稱為頻率。人耳能聽到聲咅的頻率范圍是20Hz——20000HzZ間，高于或低于這個范圍人耳都不能聽見。頻率高于20000Hz的聲音叫超聲，超聲具有能量大、沿直線傳播的特點，所以在現(xiàn)代技術(shù)中具有廣泛地應(yīng)用。我們?nèi)祟愔钡降谝淮问澜绱髴?zhàn)才學(xué)會利用超聲，此時人們向水中發(fā)出一系列不同頻率的超聲，然后記錄與處理反射冋聲，從回聲的特征我們便可以估計出探測物的距離、形態(tài)及其動態(tài)改變。如果漁船載有水下超聲發(fā)牛?器，它旋轉(zhuǎn)著向各個方向發(fā)射超聲，超聲遇到角群會反射回來，漁船探測

2、到反射的超聲就知道魚群的位證了.這種儀器叫做聲縱到目前為止,聲納已被廣泛地應(yīng)用于各種船只、艦艇和潛艇。利用它町以探測水中的暗礁、敵人的潛艇,測量海水的深度等.根據(jù)同樣的道理也可以用超聲探測金屬、陶瓷混凝土制甜，甚至水庫人壩，檢查內(nèi)部是否冇氣泡、空洞或裂紋.冇趣的是，很多動物都冇完善的發(fā)射和接收超聲的器官.以昆蟲為食的蝙蝠，視覺很差,飛行中不斷發(fā)出超聲脈沖，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(zhǔn)確地確定遠(yuǎn)處小魚的位置.現(xiàn)代的無線電定位器——雷達，質(zhì)量有幾十、幾百、幾

3、T千克，蝙蝠的超聲定位系統(tǒng)只冇幾分Z—克，而在一些重要性能上，如確定冃標(biāo)方位的精確度、抗干擾的能力等都遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)代的無線電定位器.深入研究動物身上各種器官的功能和構(gòu)造，將獲得的知識用來改進現(xiàn)有的設(shè)備和創(chuàng)制新的設(shè)備，這是近幾I-年來發(fā)展起來的一門新學(xué)科，叫做仿生學(xué).利用超聲焊接技術(shù)于塑膠工業(yè)I：在世界各地已tl趨普遍。由于應(yīng)用此技術(shù)可取代過去生產(chǎn)上需要的熔劑、粘合劑、扣釘或其它機械固定法，從而提高了生產(chǎn)效率、降低了成本，并能達到完美的炸接的效果。醫(yī)學(xué)上最早利用超聲是在1942年，奧地利醫(yī)生杜西克首次用超聲技術(shù)

4、掃描腦部結(jié)構(gòu);以后到了60年代醫(yī)生們開始將超聲應(yīng)用于腹部器官的探測。如今超聲掃描技術(shù)已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷不可缺少的工具。理論研究表明，在振幅相同的情況下，一個物體振動的能量跟振動頻率的二次方成正比.超聲在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)質(zhì)點振動的頻率很高，因而能量很大.在我國北方干燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi)，就可以增加室內(nèi)空氣的濕度.這就是超聲加濕器的原理.對于咽喉炎、氣管炎等疾病，藥力很難達到患病的部位.利用加濕器的原理，把藥液霧化，止病人吸入，能

5、夠增進療效.如果將高能超聲聚焦，能最共至足以震碎石塊，所以可以用來擊碎體內(nèi)結(jié)石，使患者免受手術(shù)之苦。醫(yī)學(xué)超聲檢查的工作原理打聲納有一定的相似性，即將超聲發(fā)射到人體內(nèi)，當(dāng)它在體內(nèi)遇到界而吋會發(fā)生反射及折射，并且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態(tài)與結(jié)構(gòu)是不相同的，因此其反射與折射以及吸收超聲的程度也就不同，醫(yī)生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線，或影象的特征來辨別它們。此外再結(jié)合解剖學(xué)知識、正常與病理的改變，便可診斷所檢杳的器官是否有病。人體各個內(nèi)臟的表面對超聲的反射能力是不同的，健康內(nèi)臟和

6、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)臟反射的超聲進行造影，幫助醫(yī)生分析體內(nèi)的病變.目前，醫(yī)牛們應(yīng)用的超聲診斷方法有不同的形式，可分為A型、B型、M型及D型四人類。金屬零件、玻璃和陶瓷制晶的除垢是件麻煩事.如果在放有這些物晶的清洗液中通入超聲，清洗液的劇烈振動沖擊物品上的污垢，能夠很快清洗干凈，而不需直接接觸物件的表面。因此用來對醫(yī)療器械和食物等進行殺菌消毒。眼鏡公司替我們洗眼鏡時也是用這種方法。此外，超聲去脂技術(shù)也門J用于各種肥胖癥及局部脂肪堆積者，以改善其體形.超聲在組織深部引起何秒一

7、百萬次的細(xì)微震動，能給了組織刺激，促進新陳代謝，使廢物排出.在人體面部進行治療，以達到美容目的.用超聲處理的種子可以縮短發(fā)芽時間，提高發(fā)芽率。頻率低于20赫茲的叫次聲。次聲的來源有：地震、火山爆發(fā)、風(fēng)眾、海嘯，核爆炸、導(dǎo)彈發(fā)射和火箭發(fā)射也能產(chǎn)牛?次聲。次聲波山于頻率很低，在傳播過程中衰減很小。當(dāng)次聲在大氣中傳播兒千千米時，空氣對其吸收還不到萬分之兒分貝。因此，次聲波可以在空氣、地而等介質(zhì)屮傳播得很遠(yuǎn)。例如一包5kg的炸藥爆炸時，幾千米以外就聽不到爆炸聲了，但由爆炸引起的次聲卻能傳到80km遠(yuǎn)處o1883年

8、8月27U,印度尼西亞的喀拉喀托火山突然大爆發(fā)，產(chǎn)生了強爆炸波，發(fā)出了巨響。同時產(chǎn)生的次聲則傳播得更遠(yuǎn)，居然繞地球轉(zhuǎn)了3圈，歷吋108小吋。1961年，前蘇聯(lián)在北極圈內(nèi)新地側(cè)進行核試驗激起的次聲繞地球轉(zhuǎn)了5圈。能量很高的次聲具有極大的破壞力，能使機械設(shè)備破裂、飛機解體、建筑物遭到破壞等。很強的次聲波對人和動物都是有害的。人體的各個器官都有自己的固有頻率。例如，人體內(nèi)臟的固冇頻率在10脫以下。人耳聽不見的次聲，如果與人的某個器官