蝙蝠發(fā)超聲波
雷達(dá),聲納,蝙蝠,海豚
超聲波的裝置有機(jī)械型超聲發(fā)生器（例如氣哨、汽笛和液哨等）、利用電磁感應(yīng)和電磁作用原理制成的電動超聲發(fā)生器、
以及利用壓電晶體的電致伸縮效應(yīng)和鐵磁物質(zhì)的磁致伸縮效應(yīng)制成的電聲換能器等.
超聲效應(yīng)當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播時,由于超聲波與介質(zhì)的相互作用,使介質(zhì)發(fā)生物理的和化學(xué)的變化,從而產(chǎn)生
系列力學(xué)的、熱的、電磁的和化學(xué)的超聲效應(yīng),包括以下4種效應(yīng)：
①機(jī)械效應(yīng).超聲波的機(jī)械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散.當(dāng)超聲波流體介質(zhì)中形成駐波時 ,懸浮在流體中的微小顆粒因受機(jī)械力的作用而凝聚在波節(jié)處,在空間形成周期性的堆積.超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時,由于超聲波的機(jī)械作用而引起的感生電極化和感生磁化（見電介質(zhì)物理學(xué)和磁致伸縮）.
②空化作用.超聲波作用于液體時可產(chǎn)生大量小氣泡 .一個原因是液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應(yīng)力而形成負(fù)壓,壓強(qiáng)的降低使原來溶于液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡.另一原因是強(qiáng)大的拉應(yīng)力把液體“撕開”成一空洞,稱為空化.空洞內(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體,甚至可能是真空.因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運(yùn)動、長大或突然破滅.破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓,同時產(chǎn)生激波.與空化作用相伴隨的內(nèi)摩擦可形成電荷,并在氣泡內(nèi)因放電而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象.在液體中進(jìn)行超聲處理的技術(shù)大多與空化作用有關(guān).
③熱效應(yīng).由于超聲波頻率高,能量大,被介質(zhì)吸收時能產(chǎn)生顯著的熱效應(yīng).
④化學(xué)效應(yīng).超聲波的作用可促使發(fā)生或加速某些化學(xué)反應(yīng).例如純的蒸餾水經(jīng)超聲處理后產(chǎn)生過氧化氫；溶有氮?dú)獾乃?jīng)超聲處理后產(chǎn)生亞硝酸；染料的水溶液經(jīng)超聲處理后會變色或退色.這些現(xiàn)象的發(fā)生總與空化作用相伴隨.超聲波還可加速許多化學(xué)物質(zhì)的水解、分解和聚合過程.超聲波對光化學(xué)和電化學(xué)過程也有明顯影響.各種氨基酸和其他有機(jī)物質(zhì)的水溶液經(jīng)超聲處理后,特征吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收,這表明空化作用使分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變 .
超聲應(yīng)用超聲效應(yīng)已廣泛用于實(shí)際,主要有如下幾方面：
①超聲檢驗(yàn).超聲波的波長比一般聲波要短,具有較好的方向性,而且能透過不透明物質(zhì),這一特性已被廣泛用于超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術(shù).超聲成像是利用超聲波呈現(xiàn)不透明物內(nèi)部形象的技術(shù) .把從換能器發(fā)出的超聲波經(jīng)聲透鏡聚焦在不透明試樣上,從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息（如對聲波的反射、吸收和散射的能力）,經(jīng)聲透鏡匯聚在壓電接收器上,所得電信號輸入放大器,利用掃描系統(tǒng)可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上.上述裝置稱為超聲顯微鏡.超聲成像技術(shù)已在醫(yī)療檢查方面獲得普遍應(yīng)用,在微電子器件制造業(yè)中用來對大規(guī)模集成電路進(jìn)行檢查,在材料科學(xué)中用來顯示合金中不同組分的區(qū)域和晶粒間界等.聲全息術(shù)是利用超聲波的干涉原理記錄和重現(xiàn)不透明物的立體圖像的聲成像技術(shù),其原理與光波的全息術(shù)基本相同,只是記錄手段不同而已（見全息術(shù)）.用同一超聲信號源激勵兩個放置在液體中的換能器,它們分別發(fā)射兩束相干的超聲波：一束透過被研究的物體后成為物波,另一束作為參考波.物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖,用激光束照射聲全息圖,利用激光在聲全息圖上反射時產(chǎn)生的衍射效應(yīng)而獲得物的重現(xiàn)像,通常用攝像機(jī)和電視機(jī)作實(shí)時觀察.
②超聲處理.利用超聲的機(jī)械作用、空化作用、熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng),可進(jìn)行超聲焊接、鉆孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和進(jìn)行生物學(xué)研究等,在工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各個部門獲得了廣泛應(yīng)用.
③基礎(chǔ)研究.超聲波作用于介質(zhì)后,在介質(zhì)中產(chǎn)生聲弛豫過程,聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運(yùn)過程,并在宏觀上表現(xiàn)出對聲波的吸收（見聲波）.通過物質(zhì)對超聲的吸收規(guī)律可探索物質(zhì)的特性和結(jié)構(gòu),這方面的研究構(gòu)成了分子聲學(xué)這一聲學(xué)分支.普通聲波的波長遠(yuǎn)大于固體中的原子間距,在此條件下固體可當(dāng)作連續(xù)介質(zhì) .但對頻率在1012赫以上的 特超聲波 ,波長可與固體中的原子間距相比擬,此時必須把固體當(dāng)作是具有空間周期性的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu).點(diǎn)陣振動的能量是量子化的 ,稱為聲子（見固體物理學(xué)）.特超聲對固體的作用可歸結(jié)為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種準(zhǔn)粒子的相互作用.對固體中特超聲的產(chǎn)生、檢測和傳播規(guī)律的研究,以及量子液體——液態(tài)氦中聲現(xiàn)象的研究構(gòu)成了近代聲學(xué)的新領(lǐng)域——
聲波是屬于聲音的類別之一,屬于機(jī)械波,聲波是指人耳能感受到的一種縱波,其頻率范圍為16Hz-20KHz.當(dāng)聲波的頻率低于16Hz時就叫做次聲波,高于20KHz則稱為超聲波聲波.
超聲波具有如下特性：
1） 超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質(zhì)中有效傳播.
2） 超聲波可傳遞很強(qiáng)的能量.
3） 超聲波會產(chǎn)生反射、干涉、疊加和共振現(xiàn)象.
4） 超聲波在液體介質(zhì)中傳播時,可在界面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和空化現(xiàn)象.
超聲波是聲波大家族中的一員.
聲波是物體機(jī)械振動狀態(tài)（或能量）的傳播形式.所謂振動是指物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近進(jìn)行的往返運(yùn)動.譬如,鼓面經(jīng)敲擊后,它就上下振動,這種振動狀態(tài)通過空氣媒質(zhì)向四面八方傳播,這便是聲波.
超聲波是指振動頻率大于20KHz以上的,人在自然環(huán)境下無法聽到和感受到的聲波.
超聲波治療的概念：
超聲治療學(xué)是超聲醫(yī)學(xué)的重要組成部分.超聲治療時將超聲波能量作用于人體病變部位,以達(dá)到治療疾患和促進(jìn)機(jī)體康復(fù)的目的.
在全球,超聲波廣泛運(yùn)用于診斷學(xué)、治療學(xué)、工程學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域.賽福瑞家用超聲治療機(jī)屬于超聲波治療學(xué)的運(yùn)用范疇.
（一）工程學(xué)方面的應(yīng)用：水下定位與通訊、地下資源勘查等
（二）生物學(xué)方面的應(yīng)用：剪切大分子、生物工程及處理種子等
（三）診斷學(xué)方面的應(yīng)用：A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等
（四）治療學(xué)方面的應(yīng)用：理療、治癌、外科、體外碎石、牙科等
超聲波的特點(diǎn):
1、超聲波在傳播時,方向性強(qiáng),能量易于集中.
2、超聲波能在各種不同媒質(zhì)中傳播,且可傳播足夠遠(yuǎn)的距離.
3、超聲與傳聲媒質(zhì)的相互作用適中,易于攜帶有關(guān)傳聲媒質(zhì)狀態(tài)的信息（診斷或?qū)髀暶劫|(zhì)產(chǎn)生效應(yīng).（治療）
超聲波是一種波動形式,它可以作為探測與負(fù)載信息的載體或媒介（如B超等用作診斷）；超聲波同時又是一種能量形式,當(dāng)其強(qiáng)度超過一定值時,它就可以通過與傳播超聲波的媒質(zhì)的相互作用,去影響,改變以致破壞后者的狀態(tài),性質(zhì)及結(jié)構(gòu)（用作治療）.