超聲波為什麼會散射

⑴ 超聲波的工作原理是什麼

頻率高於人的聽覺上限（約為20000赫）的聲波，稱為超聲波，或稱為超聲。
超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律，與可聽聲波的規律並沒有本質上的區別。但是超聲波的波長很短，只有幾厘米，甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較，超聲波具有許多奇異特性：傳播特性——超聲波的波長很短，通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍，因此超聲波的衍射本領很差，它在均勻介質中能夠定向直線傳播，超聲波的波長越短，這一特性就越顯著。功率特性——當聲音在空氣中傳播時，推動空氣中的微粒往復振動而對微粒做功。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強度下，聲波的頻率越高，它所具有的功率就越大。由於超聲波頻率很高，所以超聲波與一般聲波相比，它的功率是非常大的。空化作用——當超聲波在液體中傳播時，由於液體微粒的劇烈振動，會在液體內部產生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合，會使液體微粒之間發生猛烈的撞擊作用，從而產生幾千到上萬個大氣壓的壓強。微粒間這種劇烈的相互作用，會使液體的溫度驟然升高，起到了很好的攪拌作用，從而使兩種不相溶的液體（如水和油）發生乳化，並且加速溶質的溶解，加速化學反應。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱為超聲波的空化作用。
我們知道正確的波的物理定義是：振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件：一是振動源，二是傳播介質。波的分類一般有如下幾種：一是根據振動方向和傳播方向來分類。當振動方向與傳播方向垂直時，稱為橫波。當振動方向與傳播方向一致時，稱為縱波。二是根據頻率分類，我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ，所以在這個范圍之內的波叫做聲波。低於這個范圍的波叫做次聲波，超過這個范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播，主要有以下的參數：一是速度V，二是頻率F，三是波長λ。三者之間的關系如下：V=F.λ。波在同一種物質中傳播的速度是一定的，所以頻率不同，波長也就不同。另外，還需要考慮的一點就是波在物體里傳播始終都存在著衰減，傳播的距離越遠，能量衰減也就越厲害，這在超聲波加工中也屬於考慮范圍。
超聲波在塑料加工中的應用原理：
塑料加工中所用的超聲波，現有的幾種工作頻率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙，在加壓的情況下，使兩個塑料件或其它件與塑料件接觸部位的分子相互撞擊產生融化，使接觸位塑料熔合，達到加工目的。

⑵ 超聲波的原理是什麼啊

1超聲波簡介

我們把頻率高於20KHz的聲波稱為超聲波，超聲波具有良好的方向性和穿透能力，特別是在水中，傳播距離更遠。無論是在軍事上、農業上還是在生活中都有廣泛的應用，可以用來測速度、測距離、消毒殺菌、清洗、焊接等。

人耳能聽到的超聲波頻率范圍大概是20Hz-20KHz，超聲波的頻率大於人類聽覺上限，因此叫做「超聲波」。

超聲波與普通聲波一樣，也具有反射、折射、衍射、散射等特點，但是超聲波的波長較短，有的是幾厘米，低至千分之幾毫米。波長越短，聲波的衍射特性就越差，可以在介質中穩定地進行直線傳播，因此波長較短的超聲波具有很強的直線傳播能力。眾所周知，聲音在空氣中傳播時，會推動空氣中的粒子振動做功，而聲波功率的大小表示聲波做功快慢，在相同環境下，聲波的頻率越高功率就越大。超聲波的頻率大於20KHz，因此超聲波的功率較高。

超聲波主要有兩個參數：

頻率：F≥20000Hz（通常把F≥15000Hz的聲波也稱為超聲波）；

功率密度：p=發射功率（W）/發射面積（cm2）；通常p≥0.3w/cm。

超聲波具有如下特性：

（1）超聲波具有在氣體、液體、固體等介質中進行效傳播的能力。

（2）超聲波具有很強的傳遞能量的能力。

（3）超聲波具有反射特性，還會產生干涉、疊加和共振現象。

（4）超聲波在液體介質中傳播時，可在界面上產生空化現象和強烈的沖擊。

超聲波的特性及工作原理

2超聲波用途

超聲波在生活中的很多方面都有應用，主要有以下幾個方面：

1）醫學方面

在醫學方面，超聲波主要應用為醫學診斷與臨床治療。醫學診斷中，超聲波的主要應用為B超。由於超聲波具有反射、折射等特點，如果將超聲波發射到人體內，它就會在人體內部發生反射，人體內部各個形狀大小都不一樣，因此反射回來的聲波方向、強度等信息也不同，醫生通過對反射回來的聲波進行分析，再結合一些醫學方面的專業知識，就可以知道人體內部的某些部位是否產生病變。

在臨床治療中，超聲波主要被用來殺死腫瘤細胞和超聲針灸，我們知道超聲波的功率很大，利用醫學影像技術，將多束超聲波聚焦在病變的細胞上，控制好照射的強度和時間，短時間的溫度將達到70~100℃，在保護周圍組織的同時殺死了病變細胞。

超聲針灸就是利用超聲波技術來刺激穴位，這種療法對組織沒有損傷，而且具有無痛、無不適應等優點，在治療小孩子或者一些害怕針灸的患者時有很好的效果。此外，超聲波在體外碎石，理療、牙科等方面也經常使用。

2）超聲清洗

超聲清洗主要基於空化作用，空化作用總體上就是在有壓力和無壓力作用時，每一秒都進行著幾萬次這樣的變換，超聲波在液體內部不斷地進行透射作用，在沒有壓力作用時，液體內部就會出現真空核泡群，在有壓力作用時，真空核泡群在壓力的作用下產生強大的沖擊力，因此可以帶走物體表面的污垢，完成清洗工作。一些表面凹凸不平的器件，或者特別小難以清洗的部件，例如鍾表、電子元器件、電路板等都可以達到很好的清洗效果。而且隨著超聲波頻率的升高，空化作用的效果會減弱，因此超聲波清理的效果很好卻不會傷害到器件表面。

3）超聲測距

由於超聲波的波長相對較短，具有良好的方向性和穿透能力，能量消耗的比較慢，在介質中傳播距離較遠。而且超聲測距的原理簡單，比其他的測距方式都方便容易操作，計算也比較簡便，測量精度也能滿足要求，因此在一些移動式機器人或者導盲系統中有廣泛的應用。

⑶ 超聲波的特點是什麼

束射特性
由於超聲波的波長短，超聲波射線可以和光線一樣，能夠反射、折射，也能聚焦，而且．遵守幾何光學上的定律。即超聲波射線從一種物質表面反射時，入射角等於反射角，當射線透過一種物質進入另一種密度不同的物質時就會產生折射，也就是要改變它的傳插方向，兩種物質的密度差別愈大，則折射也愈大。
吸收特性
聲波在各種物質中傳播時，隨著傳播距離的增加，強度會漸進減弱，這是因為物質要吸收掉它的能量。對於同一物質，聲波的頻率越高，吸收越強。對於一個頻率一定的聲波，在氣體中傳播時吸收最歷害，在液體中傳播時吸收比較弱，在固體中傳播時吸收最小。
超聲波的能量傳遞特性
超聲波所以往各個工業部門中有廣泛的應用，主要之點
還在於比聲波具有強大得多的功率。為什麼有強大的功率呢?因為當聲波到達某一物資中時，由於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―樣，分子振動的頻率決定了分子振動的速度。頻率愈高速度愈大。物資分子由於振動所獲得的能量除了與分子的質量有關外，是由分子的振動速度的平方決定的,所以如果聲波的頻率愈高，也就是物質分子愈能得到更高的能量、超聲波的頻率比聲波可以高很多，所以它可以使物資分子獲得很大的能量；換句話說，超聲波本身可以供給物質足夠大的功率。
超聲波的聲壓特性
當聲波通入某物體時,由於聲波振動使物質分子產生壓縮和稀疏的作用，將使物質所受的壓力產生變化。由於聲波振動引起附加壓力現象叫聲壓作用。
由於超聲波所具有的能量很大，就有可能使物質分子產生顯諸的聲壓作用、例如當水中通過一般強度的超聲波時，產生的附加壓力可以達到好幾個大氣壓力。液體中存起著如此巨大的聲壓作用，就
會引起值得注意的現象。當超聲波振動使液體分子壓縮時，好象分子受到來直四面八方的壓力；當超聲波振動使液體分子稀疏時，好象受到向外散開的拉力，對於液體，它們比較受得住附加壓力的作用，所以在受到壓縮力的時候；不大會產生反常情形。但是在拉力的作用下，液體就會支持不了,在拉力集中的
地方，液體就會斷裂開來，這種斷裂作用特別容易發生在液體中存在雜質或氣泡的地方，因為這些地方液體的強度特別
低，也就特別經受不起幾倍於大氣壓力的拉力作用。由於發生斷裂的結果，液體中會產生許多氣泡狀的小空腔，這種空泡存在的時間很短，一瞬時就會閉合起來。空腔閉合的時候會
產生很大的瞬時壓力，一般可以達到幾千甚至幾萬個大氣壓力。液體在這種強大的瞬時

⑷ 什麼叫超聲波衰減產生衰減的原因是什麼

超聲波在介質中傳播時，隨著距離的增加，能量逐漸減小的現象叫做超聲波的衰減。超聲波衰減的原因主要有三個：①
擴散衰減：超聲波在傳播中，由於聲束的擴散，使能量逐漸分散，從而使單位面積內超聲波的能量隨著傳播距離的增加而減小，導致聲壓和聲強的減小。②
散射衰減：當聲波在傳播過程中，遇到不同聲阻抗的介質組成的界面時，將發生散亂反射（即散射），從而損耗聲波能量，這種衰減叫散射衰減。散射主要在粗大晶粒（與波長相比）的界面上產生。由於晶粒排列不規則，聲波在斜傾的界面上發生反射、折射及波型轉換（統稱散射），導致聲波能量的損耗。③
粘滯衰減：聲波在介質中傳播時，由於介質的粘滯性而造成質點之間的內壁摩擦，從而使一部分聲能變為熱能。同時，由於介質的熱傳導，介質的疏、密部分之間進行的熱交換，也導致聲能的損耗，這就是介質的吸收現象。由介質吸收引起的衰減叫做粘滯衰減。

⑸ 什麼是超聲波的衰減引起超聲衰減的主要原因有哪些

超聲波在實際傳播過程中，會遇到諸多因素的影響，而產生不同程度的衰減，超聲波的衰減主要有散射、擴散、和吸收三種。
如果遇到某些障礙物時，部分超聲波將無法再按照原來的傳播方向進行運動，這時超聲波就會出現散射衰減，散射衰減和傳播物體的材質有關，如果超聲波在固體中進行傳播，散射衰減會隨之減弱，而如果是在空氣當中，超聲波的生波會隨之增強，而在液體中傳播的衰減率，則介於固體和液體之間。
而常見的擴散衰減則與傳播介質的密度無關，擴散衰減主要與超聲波在介質中的距離有關，顧名思義，只要超聲波在物體內部傳播的距離越長，那麼超聲波就會逐漸衰減，直至消失。
另外，還有一種較常見的超聲波衰減形式，叫做吸收衰減，由於超聲波在物體中進行傳播時，或多或少的都會使物體內部產生震動，這種因接觸而產生的震動會產生摩擦力，隨著傳播時間的增加，超聲波會與物體間摩擦起熱，在這種熱能的阻礙下，超聲波的能量就會逐漸減弱，最終被完全吸收。

⑹ 頻率過高會出現熱電偶絲對超聲波的聲散射，為什麼

頻率低了，波長長，一般就繞射過去了。如果頻率高了，波長和熱電偶絲接近，就會產生比較強的散射。

⑺ 超聲的原理……………為什麼小界面發生散射而大界面發生反射 『還有一句話是說「界面尺寸小於波長

界面和波方向是垂直的.
這里討論波長的意義在於波的衍射性質.
波在傳播過程中,遇到障礙物時,偏離直線傳播的途徑而繞到障礙物後面傳播的現象稱為衍射.
衍射發生的條件主要是障礙物尺寸相對於波長的大小.
聲波在小界面能夠衍射和反射,所以體現出在障礙物前後都有信號, 即散射, 大界面無法衍射,故只存在反射.

⑻ 超聲波在傳播過程中信號會逐漸減弱,這是什麼現象

最主要是幾何衰減。波陣面變大，信號就小了。這個是能量守恆定律。

⑼ 什麼是超聲的繞射和散射

聲波在傳播過程中，如遇到直徑小於超聲半個波長的障礙時，其聲波會繞過障礙物而繼續傳播為繞射。如障礙物直徑比波長的12小，則繞射現象更為明顯。所以，診斷用的超聲波儀器，常規要求對探測的對象加以選探，以使波長較被探測對象小很多，使繞身現象不顯著或很小發生，從而提高分辨分。 散射。如果界面的尺寸小於聲束的直徑，為小界面。入射超聲遇到小界面時，發生散射現象。

⑽ 什麼是超聲的繞射和散射

超聲波繞過一個物體，叫繞射
超聲波碰到很多不規則顆粒，被這些顆粒反射，叫散射。