超聲波原理

超聲波原理是什么呢？不知道的小伙伴來看看小編今天的分享吧！

超聲波原理：

超聲波是聲波的一部分，是人耳聽不見、頻率高于20KHZ的聲波，它和聲波有共同之處，即都是由物質振動而產生的，并且只能在介質中傳播；同時，它也廣泛地存在于自然界，許多動物都能發射和接收超聲波，其中以蝙蝠最為突出，它能利用微弱的超聲回波在黑暗中飛行并捕捉食物。但超聲還有它的特殊性質，如具有較高的頻率與較短的波長，所以，它也與波長很短的光波有相似之處。

超聲波是彈性機械振動波，它與可聽聲相比還有一些特點，傳播的方向較強，可聚集成定向狹小的線束；在傳播介質質點振動的加速度非常之大；在液體介質中當超聲強度達到一定值后便會發生空化現象。

一 束射特性

從聲源發出的聲波向某一方向（其他方向甚弱）定向地傳播，稱之為束射。 超聲波由于它的波長較短，當它通過小孔（大于波長的孔）時，會呈現出集中的一束射線向一定方向前進。又由于超聲方向性強，所以可定向采集信息。同樣當超聲波傳播的方向上有一障礙 物的直徑大于波長時，便會在障礙物后產生“聲影”。這些猶如光線通過小孔和障礙物一樣，所以超聲波具有和光波相似的束射特性。

超聲波的束射性的好壞，一般用發散角的大小來衡量（習慣上用半發射角臼表示）。以平面圓形活塞式聲源為例，其大小決定于聲源的宜徑(D)和聲波的波長(λ)。由此看出，要使發聲體發射出方向性有較好的超聲波，必須使θ角盡量小，發射體（聲源）的直痙D必須很大或發射的頻率f也必須很高才能得到，否則將適得其反。由于超聲波的波長要比可聽聲的波長短，所以它就比可聽聲波有較好的束射特性，頻率愈高的超聲波，波長愈短，這種向一定方向傳播的特性就愈顯著。

超聲波傳播的能量比可聽聲大得多。因為當聲波到達某一物質時，由于聲波的作用使物質中的分子也跟著振動，振動的頻率和聲波頻率一樣，所以分子振動頻率決定了分子振動的速度，頻率越高速度越大。從而物質的分子由振動而獲得了能量，其能量除了與分子的質量有關外，還與分子的振動速度的平方成正比，而振動速度又與分子振動的頻率有關，所以聲波的頻率越高，也就是物質分子得到的能量越高。超聲波的頻率比聲波的頻率可高得多，所以超聲波可使物質分子獲得更大的能量。由此說明超聲波本身可以供給物質足夠大的能量。

以上就是小編今天的分享了，希望可以幫助到大家。

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