5.3超声波及其应用

5.3超声波及其应用超声波超声波的应用一、超声波1.声波的产生与传播声波声音是由物体的振动产生的。

前后振动的扬声器就是声源，向前运动使得部分空气变得密集，即产生一个局部的高压区域，向后运动则使得部分空气变得稀疏，产生一个局部的低压区域。这种疏密相间的状态通过空气分子间的碰撞向各个方向传播开去，就形成了声波。声波传入人耳，就可以引起听觉。

声波是声源的振动在介质中的传播形成的。固体、液体、气体中都能传播。在水和空气中传播是纵波，在固体中可以是纵波，也可以是横波。声波在传播过程中回发生折射、反射、干涉和衍射等现象。反射回来的可闻声传如人耳，人们就听到回声。到达人耳比原来声波滞后0.1s以后，我们能把回声和原来的声音区分。这可以用来测声速。在不同介质中声波的传播速率是不同的。在15℃的空气中声速约为340m/s，在水中的传播速率约是空气中的4.5倍，在金属中的传播速率更大。2.超声波人耳的听力有限，低于20hz或者高于20000hz的声波不能引起人的听觉，被称为次声波或者超声波。频率低于20Hz的声波,叫做次声波。人耳无法感受,但鲸鱼、海豚之类的海生动物可以感受到，大洋彼岸的风暴、地震和海啸引起的次声波，数千公里外鲸鱼能感知，并作出反应。次声波在自然界中存在十分广泛，狂风暴雨、雷鸣电闪、台风寒潮、龙卷冰雹、地震海啸、陨石落地及日全食等，频率一般都在0.1Hz以下。人为发生源包括飞机飞行、车辆高速行驶、机器飞速运转、打桩机喷气打桩、火箭发射、核爆炸等，它们所产生的频率一般在1Hz～15Hz。次声波在传播的过程中能量损失（即衰减）比较小，可以传播到很远的地方，因此，次声波产生的危害范围比较广。频率超过20000Hz的波叫超声波。超声波人耳感受不到，但很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官，如蚊子、蝙蝠、猫、狗和家畜就能听到超声波。西方人用一种叫做犬笛的口哨来呼唤爱犬，犬笛吹出的即是超声波。以昆虫为食的蝙蝠，视觉很差，飞行中不断发出超声波的脉冲，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。超声波有两个特点：一个是能量大，一个是沿直线传播。它的应用就是按照这两个特点设计的。超声波基本上是沿直线传播的，可以定向发射。如果渔船载有水下超声波发生器，它旋转着向各个方向发射超声波，超声波遇到鱼群会反射回来，渔船探测到反射波就知道鱼群的位置了，这种仪器即为声纳。声纳也可以用来探测水中的暗礁、敌人的潜艇，测量海水的深度。二.超声波的应用

根据同样的道理也可以用超声波探测金属、陶瓷混凝土制品，甚至水库大坝，检查内部是否有气泡、空洞和裂纹。人体各个内脏的表面对超声波的反射能力是不同的，健康内脏和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波进行造影，帮助医生分析体内的病变。超声波探测铁轨内部结构医学超声波健康检查1.声波的频率范围是：

Hz，超声波的频率是：

Hz，由于超声波的频率比较高，所以它具有方向性好、穿透力

的特点，现在人们将超声波用于医学上诊断疾病，还可以用于治疗疾病，这是因为

(A)

它能促使局部的血液和淋巴循环得到改善。(B)

刺激半透膜，增强通透性，加强人体的新陈代谢。(C)

引起人体内局部温度升高，具有扩张血管的作用。(D)

对人体的任何器官都可以使用而没有损害作用。ABC

20～20000大于20000强

练习3.海豚的声纳远远优于无线电定位系统，其机理是海豚发出的波比无线电波()

(A)

速度快，方向性好。(B)

频率高，抗干扰能力强。(C)

发射能量大，传播距离远。(D)

在水中能量衰减少。2.海豚有完善的声纳系统，它们能在黑暗的海水中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远远优于现代的无线电定位系统。它利用了自身发出的