超声波和次声波.doc

1、次 声 波次 声 波 的 传 播 速 度 和 可 闻 声 波 相 同 ， 由 于 次 声 波 频 率 很 低 。 大 气 对 其 吸 收 甚 小 ， 当 次 声 波 传 播 几 千千 米 时 ， 其 吸 收 还 不 到 万 分 之 几 ， 所 以 它 传 播 的 距 离 较 远 ， 能 传 到 几 千 米 至 十 几 万 千 米 以 外 。1883 年 8 月 ， 南 苏 门 答 腊 岛 和 爪 哇 岛 之 间 的 克 拉 卡 托 火 山 爆 发 ， 产 生 的 次 声 波 绕 地 球 三 圈 ， 全 长 十多 万 公 里 ， 历 时 108 小 时 1961 年 ， 苏 联 在 北 极 圈

2、内 新 地 岛 进 行 核 试 验 激 起 的 次 声 波 绕 地 球 转 了 5圈 。 次 声 波 还 具 有 很 强 的 穿 透 能 力 ， 可 以 穿 透 建 筑 物 、 掩 蔽 所 、 坦 克 、 船 只 等 障 碍 物 7 000 Hz的 声 波 用 一 张 纸 即 可 阻 挡 ， 而 7 Hz 的 次 声 波 可 以 穿 透 十 几 米 厚 的 钢 筋 混 凝 土 地 震 或 核 爆 炸 所产 生 的 次 声 波 可 将 岸 上 的 房 屋 摧 毁 次 声 如 果 和 周 围 物 体 发 生 共 振 ， 能 放 出 相 当 大 的 能 量 ， 如 4 Hz 8 Hz 的 次 声 能

3、 在 人 的 腹 腔 里 产 生 共 振 ， 可 使 心 脏 出 现 强 烈 共 振 和 肺 壁 受 损 。 次 声 波 会 干 扰 人 的 神 经 系 统 正 常 功 能 ， 危 害 人 体 健 康 。 一 定 强 度 的 次 声 波 ， 能 使 人 头 晕 、 恶 心 、呕 吐 、 丧 失 平 衡 感 甚 至 精 神 沮 丧 。 有 人 认 为 ， 晕 车 、 晕 船 就 是 车 、 船 在 运 行 时 伴 生 的 次 声 波 引 起 的 。住 在 十 几 层 高 的 楼 房 里 的 人 ， 遇 到 大 风 天 气 ， 往 往 感 到 头 晕 、 恶 心 ， 这 也 是 因 为 大 风 使

4、 高 楼 摇 晃 产 生次 声 波 的 缘 故 。 更 强 的 次 声 波 还 能 使 人 耳 聋 、 昏 迷 、 精 神 失 常 甚 至 死 亡 。 声 波 之 功从 20 世 纪 50 年 代 起 ， 核 武 器 的 发 展 对 次 声 学 的 建 立 起 了 很 大 的 推 动 作 用 ， 使 得 对 次 声 接 收 、抗 干 扰 方 法 、 定 位 技 术 、 信 号 处 理 和 传 播 等 方 面 的 研 究 都 有 了 很 大 的 发 展 ， 次 声 的 应 用 也 逐 渐 受 到人 们 的 注 意 其 实 ， 次 声 的 应 用 前 景 十 分 广 阔 ， 大 致 有 以 下 几

5、 个 方 面 ： 1 研 究 自 然 次 声 的 特 性 和 产 生 机 制 ， 预 测 自 然 灾 害 性 事 件 例 如 台 风 和 海 浪 摩 擦 产 生 的 次 声波 ， 由 于 它 的 传 播 速 度 远 快 于 台 风 移 动 速 度 ， 因 此 ， 人 们 利 用 一 种 叫 “水 母 耳 ”的 仪 器 ， 监 测 风暴 发 出 的 次 声 波 ， 即 可 在 风 暴 到 来 之 前 发 出 警 报 利 用 类 似 方 法 ， 也 可 预 报 火 山 爆 发 、 雷 暴 等 自 然 灾害 2 通 过 测 定 自 然 或 人 工 产 生 的 次 声 在 大 气 中 传 播 的 特

6、性 ， 可 探 测 某 些 大 规 模 气 象 过 程 的 性 质 和规 律 如 沙 尘 暴 、 龙 卷 风 及 大 气 中 电 磁 波 的 扰 动 等 3 通 过 测 定 人 和 其 他 生 物 的 某 些 器 官 发 出 的 微 弱 次 声 的 特 性 ， 可 以 了 解 人 体 或 其 他 生 物 相 应 器官 的 活 动 情 况 例 如 人 们 研 制 出 的 “次 声 波 诊 疗 仪 ”可 以 检 查 人 体 器 官 工 作 是 否 正 常 4 次 声 在 军 事 上 的 应 用 ， 利 用 次 声 的 强 穿 透 性 制 造 出 能 穿 透 坦 克 、 装 甲 车 的 武 器 ，

7、次 声 武 器般 只 伤 害 人 员 ， 不 会 造 成 环 境 污 染 。 声 波 之 过次 声 波 危 害 及 军 事 用 途 1890 年 ， 一 艘 名 叫 “马 尔 波 罗 号 ”帆 船 在 从 新 西 兰 驶 往 英 国 的 途 中 ， 突然 神 秘 地 失 踪 了 20 年 后 ， 人 们 在 火 地 岛 海 岸 边 发 现 了 它 奇 怪 的 是 ： 船 上 的 开 都 原 封 未 动 完好 如 初 船 长 航 海 日 记 的 字 迹 仍 然 依 稀 可 辨 ； 就 连 那 些 死 已 多 年 的 船 员 ， 也 都 “各 在 其 位 ”， 保持 着 当 年 在 岗 时 的 “

8、姿 势 ”； 1948 年 初 ， 一 艘 荷 兰 货 船 在 通 过 马 六 甲 海 峡 时 ， 一 场 风 暴 过 后 ， 全 船 海 员 莫 名 其 妙 地 死 光 ； 在匈 牙 利 鲍 拉 得 利 山 洞 入 口 ， 3 名 旅 游 者 齐 刷 刷 地 突 然 倒 地 ， 停 止 了 呼 吸 . 上 述 惨 案 ， 引 起 了 科 学 家 们 的 普 遍 关 注 ， 其 中 不 少 人 还 对 船 员 的 遇 难 原 因 进 行 了 长 期 的 研 究 就以 本 文 开 头 的 那 桩 惨 案 来 说 ， 船 员 们 是 怎 么 死 的 ？ 是 死 于 天 火 或 是 雷 击 的 吗

9、？ 不 是 ， 因 为 船 上 没 有丝 毫 燃 烧 的 痕 迹 ； 是 死 于 海 盗 的 刀 下 的 吗 ？ 不 ！ 遇 难 者 遗 骸 上 看 到 死 前 打 斗 的 迹 象 ； 是 死 于 饥 饿 干 渴的 吗 ？ 也 不 是 ！ 船 上 当 时 贮 存 着 足 够 的 食 物 和 淡 水 至 于 前 面 提 到 的 第 二 桩 和 第 三 桩 惨 案 ， 是 自 杀还 是 他 杀 ？ 死 因 何 在 ？ 凶 手 是 谁 ？ 检 验 的 结 果 是 ： 在 所 有 遇 难 者 身 上 ， 都 没 有 找 到 任 何 伤 痕 ， 也 不 存在 中 毒 迹 象 显 然 ， 谋 杀 或 者

10、自 杀 之 说 已 不 成 立 那 么 ， 是 以 及 病 一 类 心 脑 血 管 疾 病 的 突 然 发 作致 死 的 吗 ？ 法 医 的 解 剖 报 告 表 明 ， 死 者 生 前 个 个 都 很 健 壮 ！ 经 过 反 复 调 查 ， 终 于 弄 清 了 制 造 上 述 惨 案 的 “凶 手 ”， 是 一 种 为 人 们 所 不 很 了 解 的 次 声 波 次声 波 是 一 种 每 秒 钟 振 动 数 很 少 ， 人 耳 听 不 到 的 声 波 次 声 的 声 波 频 率 很 低 ， 一 般 均 在 20 赫 兹 以下 ， 波 长 却 很 长 ， 传 播 距 离 也 很 远 它 比 一

11、般 的 声 波 、 光 波 和 无 线 电 波 都 要 传 得 远 例 如 ， 频 率 低于 1 赫 的 次 声 波 ， 可 以 传 到 几 千 以 至 上 万 公 里 以 外 的 地 方 1960 年 ， 南 美 洲 的 智 利 发 生 大 地 震 ，地 震 时 产 生 的 次 声 波 传 遍 了 全 世 界 的 每 一 个 角 落 ！ 1961 年 ， 苏 联 在 北 极 圈 内 进 行 了 一 次 核 爆 炸 ，产 生 的 次 声 波 竟 绕 地 球 转 了 5 圈 之 后 才 消 失 ！ 次 声 波 具 有 极 强 的 穿 透 力 ， 不 仅 可 以 穿 透 大 气 、 海 水 、 土

12、 壤 ， 而 且 还 能 穿 透 坚 固 的 钢 筋 水 泥 构成 的 建 筑 物 ， 甚 至 连 坦 克 、 军 舰 、 潜 艇 和 飞 机 都 不 在 话 下 次 声 穿 透 人 体 时 ， 不 仅 能 使 人 产 生 头 晕 、烦 躁 、 耳 鸣 、 恶 心 、 心 悸 、 视 物 模 糊 ， 吞 咽 困 难 、 胃 痛 、 肝 功 能 失 调 、 四 肢 麻 木 ， 而 且 还 可 能 破 坏 大脑 神 经 系 统 ， 造 成 大 脑 组 织 的 重 大 损 伤 次 声 波 对 心 脏 影 响 最 为 严 重 ， 最 终 可 导 致 死 亡 为 什 么 次 声 波 能 致 人 于 死

13、呢 ？ 原 来 ， 人 体 内 脏 固 有 的 振 动 频 率 和 次 声 频 率 相 近 似 （ 0.01 20 赫 ） ， 倘 若 外 来 的 次 声 频 率 与体 内 脏 的 振 动 频 率 相 似 或 相 同 ， 就 会 引 起 人 体 内 脏 的 “共 振 ”， 从 而 使 人 产 生 上 面 提 到 的 头 晕 、 烦躁 、 耳 鸣 、 恶 心 等 等 一 系 列 症 状 特 别 是 当 人 的 腹 腔 、 胸 腔 等 固 有 的 振 动 频 率 与 外 来 次 声 频 率 一 致 时 ，更 易 引 起 人 体 内 脏 的 共 振 ， 使 人 体 内 脏 受 损 而 丧 命 前 面

14、 开 头 提 到 的 发 生 在 马 六 甲 海 峡 的 那 桩 惨 案 ，就 是 因 为 这 艘 货 船 在 驶 近 该 海 峡 时 ， 恰 遇 上 海 上 起 了 风 暴 风 暴 与 海 浪 摩 擦 ， 产 生 了 次 声 波 次 声 波使 人 的 心 脏 及 其 它 内 脏 剧 烈 抖 动 、 狂 跳 ， 以 致 血 管 破 裂 ， 最 后 促 使 死 亡 次 声 虽 然 无 形 ， 但 它 却 时 刻 在 产 生 并 威 胁 着 人 类 的 安 全 在 自 然 界 ， 例 如 太 阳 磁 暴 、 海 峡 咆 哮 、雷 鸣 电 闪 、 气 压 突 变 ； 在 工 厂 ， 机 械 的 撞

15、击 、 摩 擦 ； 军 事 上 的 原 子 弹 、 氢 弹 爆 炸 试 验 等 等 ， 都 可以 产 生 次 声 波 由 于 次 声 波 具 有 极 强 的 穿 透 力 ， 因 此 ， 国 际 海 难 救 助 组 织 就 在 一 些 远 离 大 陆 的 岛 上 建 立 起“次 声 定 位 站 ”， 监 测 着 海 潮 的 洋 面 一 旦 船 只 或 飞 机 失 事 附 海 ， 可 以 迅 速 测 定 方 位 ， 进 行 救 助 近 年 来 ， 一 些 国 家 利 用 次 声 能 够 “杀 人 ”这 一 特 性 ， 致 力 次 声 武 器 次 声 炸 弹 的 研 制 尽 管眼 下 尚 处 于 研

16、 制 阶 段 ， 但 科 学 家 们 预 言 ； 只 要 次 声 炸 弹 一 声 爆 炸 ， 瞬 息 之 间 ， 在 方 圆 十 几 公 里 的 地 面上 ， 所 有 的 人 都 将 被 杀 死 ， 且 无 一 能 幸 免 次 声 武 器 能 够 穿 透 15 米 的 混 凝 土 和 坦 克 钢 板 人 即 使躲 到 防 空 洞 或 钻 进 坦 克 的 “肚 子 ”里 ， 也 还 是 一 样 地 难 逃 残 废 的 厄 运 次 声 炸 弹 和 中 子 弹 一 样 ， 只杀 伤 生 物 而 无 损 于 建 筑 物 但 两 者 相 比 ， 次 声 弹 的 杀 伤 力 远 比 中 子 弹 强 得 多

17、超 声 波科 学 家 们 将 每 秒 钟 振 动 的 次 数 称 为 声 音 的 频 率 ， 它 的 单 位 是 赫 兹 (Hz)。 我 们 人 类 耳 朵 能 听 到的 声 波 频 率 为 20Hz 20000Hz。 当 声 波 的 振 动 频 率 小 于 20Hz 或 大 于 20KHz 时 ， 我 们 便 听 不 见 了 。因 此 ， 我 们 把 频 率 高 于 20000 赫 兹 的 声 波 称 为 “超 声 波 ”。 通 常 用 于 医 学 诊 断 的 超 声 波 频 率 为 1 兆赫 兹 5 兆 赫 兹 。 理 论 研 究 表 明 ， 在 振 幅 相 同 的 条 件 下 ， 一 个

18、 物 体 振 动 的 能 量 与 振 动 频 率 成 正 比 ， 超 声 波 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 中 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 湿 度 ， 这 就 是 超 声 波 加 湿 器 的 原 理 。 如 咽 喉 炎 、 气 管 炎 等 疾 病 ， 很 难 利 用 血 流 使 药 物 到 达 患 病

19、的 部 位 ， 利 用 加 湿 器 的 原 理 ， 把 药 液 雾 化 ， 让 病 人 吸 入 ， 能 够 提 高 疗 效 。 利 用 超 声 波 巨 大 的 能 量 还 可以 使 人 体 内 的 结 石 做 剧 烈 的 受 迫 振 动 而 破 碎 ， 从 而 减 缓 病 痛 ， 达 到 治 愈 的 目 的 。 超 声 波 在 医 学 方 面应 用 非 常 广 泛 ， 像 现 在 的 彩 超 、 B 超 、 碎 石 （ 例 如 胆 结 石 、 肾 结 石 祛 眼 袋 之 类 的 ） ,还 能 破 坏 细菌 结 构 ， 对 物 品 进 行 杀 菌 消 毒 。 深 圳 鑫 英 菲 龙 超 声 波超

20、 声 波 产 生声 波 是 物 体 机 械 振 动 状 态 （ 或 能 量 ） 的 传 播 形 式 。 所 谓 振 动 是 指 物 质 的 质 点 在 其 平 衡 位 置 附近 进 行 的 往 返 运 动 形 式 。 譬 如 ， 鼓 面 经 敲 击 后 ， 它 就 上 下 振 动 ， 这 种 振 动 状 态 通 过 空 气 媒 质 向 四面 八 方 传 播 ， 这 便 是 声 波 。 超 声 波 是 指 振 动 频 率 大 于 20000Hz 以 上 的 ， 其 每 秒 的 振 动 次 数 （ 频 率 ）甚 高 ， 超 出 了 人 耳 听 觉 的 一 般 上 限 （ 20000Hz） ， 人

21、们 将 这 种 听 不 见 的 声 波 叫 做 超 声 波 。 超 声 和 可闻 声 本 质 上 是 一 致 的 ， 它 们 的 共 同 点 都 是 一 种 机 械 振 动 模 式 ， 通 常 以 纵 波 的 方 式 在 弹 性 介 质 内 会传 播 ， 是 一 种 能 量 的 传 播 形 式 ， 其 不 同 点 是 超 声 波 频 率 高 ， 波 长 短 ， 在 一 定 距 离 内 沿 直 线 传 播 具有 良 好 的 束 射 性 和 方 向 性 ， 目 前 腹 部 超 声 成 象 所 用 的 频 率 范 围 在 2 5 兆 Hz 之 间 ， 常 用 为3 3.5 兆 Hz（ 每 秒 振 动

22、 1 次 为 1Hz， 1 兆 Hz=106Hz,即 每 超 声 波 熔 接 器秒 振 动 100 万 次 ， 可 闻 波 的 频 率 在 16 20， 000HZ 之 间 ） 。 超 声 波 在 媒 质 中 的 反 射 、 折 射 、 衍 射 、 散 射 等 传 播 规 律 ， 与 可 听 声 波 的 规 律 没 有 本 质 上 的 区 别 。但 是 超 声 波 的 波 长 很 短 ， 只 有 几 厘 米 ， 甚 至 千 分 之 几 毫 米 。 与 可 听 声 波 比 较 ， 超 声 波 具 有 许 多 奇 异 特性 ： 传 播 特 性 超 声 波 的 波 长 很 短 ， 通 常 的 障 碍

23、 物 的 尺 寸 要 比 超 声 波 的 波 长 大 好 多 倍 ， 因 此 超 声 波的 衍 射 本 领 很 差 ， 它 在 均 匀 介 质 中 能 够 定 向 直 线 传 播 ， 超 声 波 的 波 长 越 短 ， 该 特 性 就 越 显 著 。 功 率 特性 当 声 音 在 空 气 中 传 播 时 ， 推 动 空 气 中 的 微 粒 往 复 振 动 而 对 微 粒 做 功 。 声 波 功 率 就 是 表 示 声 波做 功 快 慢 的 物 理 量 。 在 相 同 强 度 下 ， 声 波 的 频 率 越 高 ， 它 所 具 有 的 功 率 就 越 大 。 由 于 超 声 波 频 率 很 高

24、，所 以 超 声 波 与 一 般 声 波 相 比 ， 它 的 功 率 是 非 常 大 的 。 空 化 作 用 当 超 声 波 在 液 体 中 传 播 时 ， 由 于液 体 微 粒 的 剧 烈 振 动 ， 会 在 液 体 内 部 产 生 小 空 洞 。 这 些 小 空 洞 迅 速 胀 大 和 闭 合 ， 会 使 液 体 微 粒 之 间 发生 猛 烈 的 撞 击 作 用 ， 从 而 产 生 几 千 到 上 万 个 大 气 压 的 压 强 。 微 粒 间 这 种 剧 烈 的 相 互 作 用 ， 会 使 液 体 的温 度 骤 然 升 高 ， 起 到 了 很 好 的 搅 拌 作 用 ， 从 而 使 两

25、种 不 相 溶 的 液 体 （ 如 水 和 油 ） 发 生 乳 化 ， 且 加 速 溶质 的 溶 解 ， 加 速 化 学 反 应 。 这 种 由 超 声 波 作 用 在 液 体 中 所 引 起 的 各 种 效 应 称 为 超 声 波 的 空 化 作 用 。 频率高于 210 千赫兹的声波。研究超声波的产生、传播、接收，以及各种超声效应和应用的声学分支叫超 声 学 。产生超声波的装置有机械型超声发生器（例如气哨、汽笛和液哨等） 、利用电 磁 感 应 和电磁作用原理制成的电动超声发生器、以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁 致 伸 缩 效应制成的电 声 换 能 器 等。 主 要 参 数超

26、声 波 的 两 个 主 要 参 数 ： 频 率 ： F20KHz（ 在 实 际 应 用 中 因 为 效 果 相 似 ， 通 常 把 F15K 的 声 波 也 称 为 超 声 波 ） ； 功 率 密 度 ： p=发 射 功 率 (W)/发 射 面 积 (cm2);通 常 p0.3w/cm2; 在 液 体 中 传 播 的 超 声 波 能 对 物 体表 面 的 污 物 进 行 清 洗 ， 其 原 理 可 用 “空 化 ”现 象 来 解 释 ： 超 声 波 振 动 在 液 体 中 传 播 的 音 波 压 强 达 到 一个 大 气 压 时 ， 其 功 率 密 度 为 0.35w/cm2， 这 时 超 声

27、 波 的 音 波 压 强 峰 值 就 可 达 到 真 空 或 负 压 ， 但 实际 上 无 负 压 存 在 ， 因 此 在 液 体 中 产 生 一 个 很 大 的 压 力 ， 将 液 体 分 子 拉 裂 成 空 洞 一 空 化 核 。 此 空 洞 非 常接 近 真 空 ， 它 在 超 声 波 压 强 反 向 达 到 最 大 时 破 裂 ， 由 于 破 裂 而 产 生 的 强 烈 冲 击 将 物 体 表 面 的 污 垢 撞 击下 来 。 这 种 由 无 数 细 小 的 空 化 气 泡 破 裂 而 产 生 的 冲 击 波 现 象 称 为 “空 化 ”现 象 。 太 小 的 声 强 无 法 产生 空

28、 化 效 应 。 超 声 波 清 洗 原 理清 洗 的 超 声 波 应 用 原 理 是 由 超 声 波 发 生 器 发 出 的 高 频 振 荡 信 号 ， 通 过 换 能 器 转 换 成 高 频 机 械振 荡 而 传 播 到 介 质 ， 清 洗 溶 剂 中 超 声 波 在 清 洗 液 中 疏 密 相 间 的 向 前 辐 射 ， 使 液 体 流 动 而 产 生 数 以 万 计的 微 小 气 泡 ， 存 在 于 液 体 中 的 微 小 气 泡 （ 空 化 核 ） 在 声 场 的 作 用 下 振 动 ， 当 声 压 达 到 一 定 值 时 ， 气 泡迅 速 增 长 ， 然 后 突 然 闭 合 ， 在

29、 气 泡 闭 合 时 产 生 冲 击 波 ， 在 其 周 围 产 生 上 千 个 大 气 压 力 ， 破 坏 不 溶 性 污物 而 使 它 们 分 散 于 清 洗 液 中 ， 当 团 体 粒 子 被 油 污 裹 着 而 粘 附 在 清 洗 件 表 面 时 ， 油 被 乳 化 ， 固 体 粒子 即 脱 离 ， 从 而 达 到 清 洗 件 表 面 净 化 的 目 的 。 医 学医 学 超 声 波 检 查 的 工 作 原 理 与 声 纳 有 一 定 的 相 似 性 ， 即 将 超 声 波 发 射 到 人 体 内 ， 当 它 在 体 内 遇到 界 面 时 会 发 生 反 射 及 折 射 ， 并 且 在

30、 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 波 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 查的 器 官 是 否 有 病 。 目 前 ， 医 生 们 应 用 的 超 声 诊 断 方 法 有 不 同 的 形 式 ， 可 分 为 A 型

31、、 B 型 、 M 型 及 D 型 四 大 类 。 A 型 ： 是 以 波 形 来 显 示 组 织 特 征 的 方 法 ， 主 要 用 于 测 量 器 官 的 径 线 ， 以 判 定 其 大 小 。 可 用 来 鉴 别病 变 组 织 的 一 些 物 理 特 性 ， 如 实 质 性 、 液 体 或 是 气 体 是 否 存 在 等 。 B 型 ： 用 平 面 图 形 的 形 式 来 显 示 被 探 查 组 织 的 具 体 情 况 。 检 查 时 ， 首 先 将 人 体 界 面 的 反 射 信 号 转变 为 强 弱 不 同 的 光 点 ， 这 些 光 点 可 通 过 荧 光 屏 显 现 出 来 ，

32、这 种 方 法 直 观 性 好 ， 重 复 性 强 ， 可 供 前 后 对比 ， 所 以 广 泛 用 于 妇 产 科 、 泌 尿 、 消 化 及 心 血 管 等 系 统 疾 病 的 诊 断 。 M 型 ： 是 用 于 观 察 活 动 界 面 时 间 变 化 的 一 种 方 法 。 最 适 用 于 检 查 心 脏 的 活 动 情 况 ， 其 曲 线 的动 态 改 变 称 为 超 声 心 动 图 ， 可 以 用 来 观 察 心 脏 各 层 结 构 的 位 置 、 活 动 状 态 、 结 构 的 状 况 等 ， 多 用 于辅 助 心 脏 及 大 血 管 疫 病 的 诊 断 。 D 型 ： 是 专 门

33、 用 来 检 测 血 液 流 动 和 器 官 活 动 的 一 种 超 声 诊 断 方 法 ， 又 称 为 多 普 勒 超 声 诊 断 法 。 可确 定 血 管 是 否 通 畅 、 管 腔 是 否 狭 窄 、 闭 塞 以 及 病 变 部 位 。 新 一 代 的 D 型 超 声 波 还 能 定 量 地 测 定 管腔 内 血 液 的 流 量 。 近 几 年 来 科 学 家 又 发 展 了 彩 色 编 码 多 普 勒 系 统 ， 可 在 超 声 心 动 图 解 剖 标 志 的 指 示 下 ，以 不 同 颜 色 显 示 血 流 的 方 向 ， 色 泽 的 深 浅 代 表 血 流 的 流 速 。 现 在

34、还 有 立 体 超 声 显 象 、 超 声 CT、超 声 内 窥 镜 等 超 声 技 术 不 断 涌 现 出 来 ， 并 且 还 可 以 与 其 他 检 查 仪 器 结 合 使 用 ， 使 疾 病 的 诊 断 准 确 率大 大 提 高 。 超 声 波 技 术 正 在 医 学 界 发 挥 着 巨 大 的 作 用 ， 随 着 科 学 的 进 步 ， 它 将 更 加 完 善 ， 将 更 好 地造 福 于 人 类 。 工 业 自 动 化 控 制利 用 声 波 反 射 、 衍 射 、 多 普 勒 效 应 ， 制 造 超 声 波 物 位 计 、 超 声 波 液 位 计 、 超 声 波 流 量 计 等 。

35、超 声 学研 究 超 声 波 的 产 生 、 传 播 、 接 收 ， 以 及 各 种 超 声 效 应 和 应 用 的 声 学 分 支 叫 超 声 学 。 产 生 超 声波 的 装 置 有 机 械 型 超 声 发 生 器 （ 例 如 气 哨 、 汽 笛 和 液 哨 等 ） 、 利 用 电 磁 感 应 和 电 磁 作 用 原 理 制 成 的电 动 超 声 发 生 器 、 以 及 利 用 压 电 晶 体 的 电 致 伸 缩 效 应 和 铁 磁 物 质 的 磁 致 伸 缩 效 应 制 成 的 电 声 换 能器 等 。 超 声 效 应 当 超 声 波 在 介 质 中 传 播 时 ， 由 于 超 声 波

36、与 介 质 的 相 互 作 用 ， 使 介 质 发 生 物 理 的 和 化 学的 变 化 ， 从 而 产 生 一 系 列 力 学 的 、 热 学 的 、 电 磁 学 的 和 化 学 的 超 声 效 应 ， 包 括 以 下 4 种 效 应 ： 机 械 效 应 。 超 声 波 的 机 械 作 用 可 促 成 液 体 的 乳 化 、 凝 胶 的 液 化 和 固 体 的 分 散 。 当 超 声 波 流 体 介质 中 形 成 驻 波 时 ， 悬 浮 在 流 体 中 的 微 小 颗 粒 因 受 机 械 力 的 作 用 而 凝 聚 在 波 节 处 ， 在 空 间 形 成 周 期 性 的堆 积 。 超 声 波

37、 在 压 电 材 料 和 磁 致 伸 缩 材 料 中 传 播 时 ， 由 于 超 声 波 的 机 械 作 用 而 引 起 的 感 生 电 极 化 和感 生 磁 化 （ 见 电 介 质 物 理 学 和 磁 致 伸 缩 ） 。 空 化 作 用 。 超 声 波 作 用 于 液 体 时 可 产 生 大 量 小 气 泡 。 一 个 原 因 是 液 体 内 局 部 出 现 拉 应 力 而 形 成负 压 ， 压 强 的 降 低 使 原 来 溶 于 液 体 的 气 体 过 饱 和 ， 而 从 液 体 逸 出 ， 成 为 小 气 泡 。 另 一 原 因 是 强 大 的 拉应 力 把 液 体 “撕 开 ”成 一

38、空 洞 ， 称 为 空 化 。 空 洞 内 为 液 体 蒸 气 或 溶 于 液 体 的 另 一 种 气 体 ， 甚 至 可 能 是真 空 。 因 空 化 作 用 形 成 的 小 气 泡 会 随 周 围 介 质 的 振 动 而 不 断 运 动 、 长 大 或 突 然 破 灭 。 破 灭 时 周 围 液 体突 然 冲 入 气 泡 而 产 生 高 温 、 高 压 ， 同 时 产 生 激 波 。 与 空 化 作 用 相 伴 随 的 内 摩 擦 可 形 成 电 荷 ， 并 在 气 泡内 因 放 电 而 产 生 发 光 现 象 。 在 液 体 中 进 行 超 声 处 理 的 技 术 大 多 与 空 化 作

39、 用 有 关 。 热 效 应 。 由 于 超 声 波 频 率 高 ， 能 量 大 ， 被 介 质 吸 收 时 能 产 生 显 著 的 热 效 应 。 化 学 效 应 。 超 声 波 的 作 用 可 促 使 发 生 或 加 速 某 些 化 学 反 应 。 例 如 纯 的 蒸 馏 水 经 超 声 处 理 后 产 生过 氧 化 氢 ； 溶 有 氮 气 的 水 经 超 声 处 理 后 产 生 亚 硝 酸 ； 染 料 的 水 溶 液 经 超 声 处 理 后 会 变 色 或 退 色 。 这 些现 象 的 发 生 总 与 空 化 作 用 相 伴 随 。 超 声 波 还 可 加 速 许 多 化 学 物 质 的 水 解 、 分 解 和 聚 合 过 程 。 超 声 波 对光 化 学 和 电 化 学 过 程 也 有 明 显 影 响 。 各 种 氨 基 酸 和 其 他 有 机 物 质 的 水 溶 液 经 超 声 处 理 后 ， 特 征 吸收 光 谱 带 消 失 而 呈 均 匀 的 一 般 吸 收 ， 这 表 明 空 化 作 用 使 分 子 结 构 发 生 了 改 变 。