超声波在生活中还有什么用途呢(超声波的工作原理是什么)
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2023-11-05
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1. 超声波在生活中还有什么用途呢,超声波的工作原理是什么?
频率高于人的听觉上限(约为20000赫)的声波,称为超声波,或称为超声。
超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与可听声波的规律并没有本质上的区别。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,这一特性就越显著。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,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,从而使两种不相溶的液体(如水和油)发生乳化,并且加速溶质的溶解,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。
我们知道正确的波的物理定义是:振动在物体中的传递形成波。这样波的形成必须有两个条件:一是振动源,二是传播介质。波的分类一般有如下几种:一是根据振动方向和传播方向来分类。当振动方向与传播方向垂直时,称为横波。当振动方向与传播方向一致时,称为纵波。二是根据频率分类,我们知道人耳敏感的听觉范围是20HZ-20000HZ,所以在这个范围之内的波叫做声波。低于这个范围的波叫做次声波,超过这个范围的波叫超声波。
波在物体里传播,主要有以下的参数:一是速度V,二是频率F,三是波长λ。三者之间的关系如下:V=F.λ。波在同一种物质中传播的速度是一定的,所以频率不同,波长也就不同。另外,还需要考虑的一点就是波在物体里传播始终都存在着衰减,传播的距离越远,能量衰减也就越厉害,这在超声波加工中也属于考虑范围。
超声波在塑料加工中的应用原理:
塑料加工中所用的超声波,现有的几种工作频率有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ。其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙,在加压的情况下,使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化,使接触位塑料熔合,达到加工目的。
2. 什么物品上有超声波的原理?
除了蝙蝠、海豚、鲸鱼,还有青蛙、老鼠等或者你想知道,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。
3. 超声波次声波的区别与应用?
人的正常听觉范围在20赫兹到20000赫兹之间,频率低于20赫兹和高于20000赫兹的声音都听不见。物理学上,把低于20赫兹的声波叫次声波,高于20000赫兹的声波叫超声波。生活中人们根据自然界发出的次声波预警地震、海啸等自然灾害;利用超声波测距、碎石、清洗精密仪器
4. 共振的应用具体有哪些?
共振具有广泛的应用,以下列举几个具体的应用:
1. 共振成像技术:如核磁共振成像(MRI)和超声共振成像(USI),通过对物质内部原子或分子的共振信号进行检测和分析,实现对物质内部结构和组成的非侵入性成像。
2. 光学共振现象:如表面等离子体共振(SPR),通过在特定波长下检测金属表面的光吸收或反射信号,实现对物质的检测和分析。
3. 声学共振:如共振声波探测技术,通过利用物体或材料的共振声波特性,实现对物体或材料的非破坏性检测和分析。
4. 电磁共振:如电子自旋共振(ESR)和核磁共振(NMR),通过利用物质内部原子或分子的电子自旋或核自旋的共振信号进行检测和分析,实现对物质结构和性质的研究和应用。
5. 共振能量传递:如共振能量传递技术,通过在物体表面施加电磁波或声波,实现对物体内部分子或原子的能量传递和激发,从而实现对物体的加热、材料处理、医学治疗等应用。
总之,共振在多个领域中都有着重要的应用价值,其应用范围和方式也在不断拓展和创新。
5. 超声波清洗机都有哪些作用?
1、家庭生活中的作用:
在日常生活中超声波清洗有很多不为人知的作用,如金银首饰、剃须刀、水笔、牙刷、假牙、梳子、光碟等还包括奶瓶、奶嘴及水果。在生活中一般用于一些饰品、家用工具和水果的清洁同时进行消毒杀菌。超声波还能运用在美容护肤上,长期使用还可保持皮肤光滑细嫩充满弹性。
2、光学仪器方面的作用:
超声波清洗对镜片的清洁有独到之处,一些光学镜片、各种眼镜、显微镜、相机、放大镜、摄影机和望远镜中的镜头和零件等通过超声清的清洗,不但能清洁如新还不会对镜片有任何伤害。
3、饰物加工方面的作用:
在玉石加工的时候常常用到很多形状复杂且缝隙又多的工件。在玉石和饰物的研磨加工和抛光的过程中,也会有大量的粉尘和污物沾附在玉石和饰物上。超声波清洗能把传统的清洗方法无法清理的污物清洁如新,一些细小的缝隙都不错过。
4、精密仪器方面的作用:
专业的超声波清洗机在清理钟表及精密仪器时免除了以前传统清洗的方法,不用拆装螺丝、齿轮、发条等一些精密细小的零件,只要把外壳取下来整个的放入装有专业的清洗剂的清洗槽中就可以了。
超声波清洗机给大家在生活中带来的帮助还有很多,包括银行、财务和办公室也常使用到。可以说超声波清洗机在生活中无处不在,根据清洗物品的不同,使用专业的清洗剂和清洗仪器。超声波不但不会伤害仪器,还能很好的对仪器进行清洁保养,在生活中是我们必不可少的好帮手。
6. 蝙蝠的超声波对生活有什么意义?
蝙蝠超声波对人类社会发展主要意义和应用分为四个方面:
(一)工程学方面的应用:水下定位与通讯、地下资源勘查等。
(二)生物学方面的应用:剪切大分子、生物工程及处理种子等。
(三)诊断学方面的应用:A型、B型、M型、D型、双功及彩超等。
(四)治疗学方面的应用:理疗、治癌、外科、体外碎石、牙科等。
扩展资料
超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。
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。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-30兆赫兹。
超声波的用途十分广泛。这是因为除了能湿化空气外,它还有很多可贵的性质。可以用在工业、农业、海洋、军事和日常生活中。例如超声波与液体作用产生的空化作用,可以产生小气泡,它们释放的能量能像“小刷子”一样,有很强的去污作用,工业上常用来清洗精密仪器,这是普通清洗方法难以办到的。利用超声波的穿透性和反射性,我们可以制造出超声波探测仪,用于金属探测和人体探测。当超声波发射后,它能穿透物体或人体内部。如果在中途遇到结构异常时,它会通过反射波显示出来,故超声波常被称为医师和维修人员的好助手。
茫茫大海,天水连成一片;水下暗礁险滩,水面波涛汹涌。在军事和航海领域,若依赖发射电磁波的雷达系统,则将困难重重。这是因为光和电磁波在水中容易被大量吸收而传不了多远,原在陆地上被称为“千里眼”的雷达,在水中却成了“近视眼”。而超声波在水中则有着无法比拟的优势,它可以按一定方向直线前进,传到几十公里、甚至几千公里之外。故利用超声波作为发射源的声纳仪,被广泛地装置在军舰、潜艇、海轮、渔船上,用来探测海底情况、搜索可疑目标,甚至在恶劣的气候下导航;也可以用来调查渔业资源,追捕鱼群,增加捕鱼量。
在农业和生物学上,超声波还有一个特殊的用途,即促进植物的生长和种子发芽。人们通过长期的实验观察,发现超声振动会对植物种子产生类似摩擦的作用,这样能使种子外壳改善透气、透水性;超声波还能促使种子内贮存的淀粉、脂肪和蛋白质结构改变,使水的亲和力增加,有利于种子在生长过程中的养料吸收;超声波还可杀灭隐藏在种子身上的致病菌,更利于种子的茁壮成长。
当然,不同种类的植物都有自己喜欢听的“超声音乐”,也就是说它们对不同频率和强度的超声波敏感。只要处理得当,就能明显提高产量。据科学的实验证明,象棉花种子接受超声波后能提前3天吐絮,结出的棉桃又大又好;象巨大的萝卜、黄瓜、卷心菜等,与超声波处理过它们的种子也不无关系。另外还有不少粮食作物和蔬菜瓜果的种子,经超声波处理后,这些农产品都能获得好收成。
随着人们对超声本质的更深刻认识,超声波对人类的贡献也越来越大。需要指出的是,如果应用不当,超声对人体和生物体有一定的危害性,如过大的超声能使组织损伤、眼晶状体混浊;过长照射种子反而造成减产或死亡,这是需要引起注意的。
7. 超声波的特性?
超声波是一种机械波,其频率高于人类听力范围的20kHz,具有穿透力强、反射率高、传播速度快等特点。超声波在医学、工业、军事等领域中有广泛应用,如超声检查、超声波焊接、超声波清洗等。
超声波的穿透力可通过改变频率、功率、波长等参数来调节,有助于准确探测物体内部的结构和缺陷。此外,超声波还可以用于测量距离、速度、密度等物理量,具有高精度、非接触等优点。
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1. 超声波在生活中还有什么用途呢,超声波的工作原理是什么?
频率高于人的听觉上限(约为20000赫)的声波,称为超声波,或称为超声。
超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与可听声波的规律并没有本质上的区别。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,这一特性就越显著。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,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,从而使两种不相溶的液体(如水和油)发生乳化,并且加速溶质的溶解,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。
我们知道正确的波的物理定义是:振动在物体中的传递形成波。这样波的形成必须有两个条件:一是振动源,二是传播介质。波的分类一般有如下几种:一是根据振动方向和传播方向来分类。当振动方向与传播方向垂直时,称为横波。当振动方向与传播方向一致时,称为纵波。二是根据频率分类,我们知道人耳敏感的听觉范围是20HZ-20000HZ,所以在这个范围之内的波叫做声波。低于这个范围的波叫做次声波,超过这个范围的波叫超声波。
波在物体里传播,主要有以下的参数:一是速度V,二是频率F,三是波长λ。三者之间的关系如下:V=F.λ。波在同一种物质中传播的速度是一定的,所以频率不同,波长也就不同。另外,还需要考虑的一点就是波在物体里传播始终都存在着衰减,传播的距离越远,能量衰减也就越厉害,这在超声波加工中也属于考虑范围。
超声波在塑料加工中的应用原理:
塑料加工中所用的超声波,现有的几种工作频率有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ。其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙,在加压的情况下,使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化,使接触位塑料熔合,达到加工目的。
2. 什么物品上有超声波的原理?
除了蝙蝠、海豚、鲸鱼,还有青蛙、老鼠等或者你想知道,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。
3. 超声波次声波的区别与应用?
人的正常听觉范围在20赫兹到20000赫兹之间,频率低于20赫兹和高于20000赫兹的声音都听不见。物理学上,把低于20赫兹的声波叫次声波,高于20000赫兹的声波叫超声波。生活中人们根据自然界发出的次声波预警地震、海啸等自然灾害;利用超声波测距、碎石、清洗精密仪器
4. 共振的应用具体有哪些?
共振具有广泛的应用,以下列举几个具体的应用:
1. 共振成像技术:如核磁共振成像(MRI)和超声共振成像(USI),通过对物质内部原子或分子的共振信号进行检测和分析,实现对物质内部结构和组成的非侵入性成像。
2. 光学共振现象:如表面等离子体共振(SPR),通过在特定波长下检测金属表面的光吸收或反射信号,实现对物质的检测和分析。
3. 声学共振:如共振声波探测技术,通过利用物体或材料的共振声波特性,实现对物体或材料的非破坏性检测和分析。
4. 电磁共振:如电子自旋共振(ESR)和核磁共振(NMR),通过利用物质内部原子或分子的电子自旋或核自旋的共振信号进行检测和分析,实现对物质结构和性质的研究和应用。
5. 共振能量传递:如共振能量传递技术,通过在物体表面施加电磁波或声波,实现对物体内部分子或原子的能量传递和激发,从而实现对物体的加热、材料处理、医学治疗等应用。
总之,共振在多个领域中都有着重要的应用价值,其应用范围和方式也在不断拓展和创新。
5. 超声波清洗机都有哪些作用?
1、家庭生活中的作用:
在日常生活中超声波清洗有很多不为人知的作用,如金银首饰、剃须刀、水笔、牙刷、假牙、梳子、光碟等还包括奶瓶、奶嘴及水果。在生活中一般用于一些饰品、家用工具和水果的清洁同时进行消毒杀菌。超声波还能运用在美容护肤上,长期使用还可保持皮肤光滑细嫩充满弹性。
2、光学仪器方面的作用:
超声波清洗对镜片的清洁有独到之处,一些光学镜片、各种眼镜、显微镜、相机、放大镜、摄影机和望远镜中的镜头和零件等通过超声清的清洗,不但能清洁如新还不会对镜片有任何伤害。
3、饰物加工方面的作用:
在玉石加工的时候常常用到很多形状复杂且缝隙又多的工件。在玉石和饰物的研磨加工和抛光的过程中,也会有大量的粉尘和污物沾附在玉石和饰物上。超声波清洗能把传统的清洗方法无法清理的污物清洁如新,一些细小的缝隙都不错过。
4、精密仪器方面的作用:
专业的超声波清洗机在清理钟表及精密仪器时免除了以前传统清洗的方法,不用拆装螺丝、齿轮、发条等一些精密细小的零件,只要把外壳取下来整个的放入装有专业的清洗剂的清洗槽中就可以了。
超声波清洗机给大家在生活中带来的帮助还有很多,包括银行、财务和办公室也常使用到。可以说超声波清洗机在生活中无处不在,根据清洗物品的不同,使用专业的清洗剂和清洗仪器。超声波不但不会伤害仪器,还能很好的对仪器进行清洁保养,在生活中是我们必不可少的好帮手。
6. 蝙蝠的超声波对生活有什么意义?
蝙蝠超声波对人类社会发展主要意义和应用分为四个方面:
(一)工程学方面的应用:水下定位与通讯、地下资源勘查等。
(二)生物学方面的应用:剪切大分子、生物工程及处理种子等。
(三)诊断学方面的应用:A型、B型、M型、D型、双功及彩超等。
(四)治疗学方面的应用:理疗、治癌、外科、体外碎石、牙科等。
扩展资料
超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。
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。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-30兆赫兹。
超声波的用途十分广泛。这是因为除了能湿化空气外,它还有很多可贵的性质。可以用在工业、农业、海洋、军事和日常生活中。例如超声波与液体作用产生的空化作用,可以产生小气泡,它们释放的能量能像“小刷子”一样,有很强的去污作用,工业上常用来清洗精密仪器,这是普通清洗方法难以办到的。利用超声波的穿透性和反射性,我们可以制造出超声波探测仪,用于金属探测和人体探测。当超声波发射后,它能穿透物体或人体内部。如果在中途遇到结构异常时,它会通过反射波显示出来,故超声波常被称为医师和维修人员的好助手。
茫茫大海,天水连成一片;水下暗礁险滩,水面波涛汹涌。在军事和航海领域,若依赖发射电磁波的雷达系统,则将困难重重。这是因为光和电磁波在水中容易被大量吸收而传不了多远,原在陆地上被称为“千里眼”的雷达,在水中却成了“近视眼”。而超声波在水中则有着无法比拟的优势,它可以按一定方向直线前进,传到几十公里、甚至几千公里之外。故利用超声波作为发射源的声纳仪,被广泛地装置在军舰、潜艇、海轮、渔船上,用来探测海底情况、搜索可疑目标,甚至在恶劣的气候下导航;也可以用来调查渔业资源,追捕鱼群,增加捕鱼量。
在农业和生物学上,超声波还有一个特殊的用途,即促进植物的生长和种子发芽。人们通过长期的实验观察,发现超声振动会对植物种子产生类似摩擦的作用,这样能使种子外壳改善透气、透水性;超声波还能促使种子内贮存的淀粉、脂肪和蛋白质结构改变,使水的亲和力增加,有利于种子在生长过程中的养料吸收;超声波还可杀灭隐藏在种子身上的致病菌,更利于种子的茁壮成长。
当然,不同种类的植物都有自己喜欢听的“超声音乐”,也就是说它们对不同频率和强度的超声波敏感。只要处理得当,就能明显提高产量。据科学的实验证明,象棉花种子接受超声波后能提前3天吐絮,结出的棉桃又大又好;象巨大的萝卜、黄瓜、卷心菜等,与超声波处理过它们的种子也不无关系。另外还有不少粮食作物和蔬菜瓜果的种子,经超声波处理后,这些农产品都能获得好收成。
随着人们对超声本质的更深刻认识,超声波对人类的贡献也越来越大。需要指出的是,如果应用不当,超声对人体和生物体有一定的危害性,如过大的超声能使组织损伤、眼晶状体混浊;过长照射种子反而造成减产或死亡,这是需要引起注意的。
7. 超声波的特性?
超声波是一种机械波,其频率高于人类听力范围的20kHz,具有穿透力强、反射率高、传播速度快等特点。超声波在医学、工业、军事等领域中有广泛应用,如超声检查、超声波焊接、超声波清洗等。
超声波的穿透力可通过改变频率、功率、波长等参数来调节,有助于准确探测物体内部的结构和缺陷。此外,超声波还可以用于测量距离、速度、密度等物理量,具有高精度、非接触等优点。
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