什麼叫逐張超聲波

⑴ 什麼是次聲波和超聲波

人生活在聲波的世界裡。說話聲、唱歌聲、音樂聲、行車聲、嘈雜聲……其實，人能聽到的僅是聲波的一部分。實驗表明，人僅能聽到頻率在20～20000赫以內的聲波。這個范圍內的聲波叫可聞聲波。低於20赫的叫次聲波，高於20000赫的叫超聲波。次聲波和超聲波是人聽不見的。可聞聲主要應用於語言交流和音樂等。次聲波波長長，繞射能力強，不易被水、空氣和一般障礙阻擋吸收。地震、核爆炸產生的次聲可繞地球傳播兩三周。因此次聲可用來探測高空氣象、偵察核爆炸、預測地震等。超聲波波長短，對液體和固體有較強的穿透能力，可用來對機械零件探傷，診斷人體內臟器官病變、粉碎腎結石。還可用來清洗機械、儀器零件等。

19世紀時，德國科學家克拉尼通過實驗得出：2萬赫是人耳所能聽到的聲波的上限。後來人們就把這種超過2萬赫的人耳不能聽到的聲波叫做超聲波。

神奇的超聲與次聲超聲波有兩個很重要的特性：第一是它的定向性。由於超聲波的頻率很高，所以波長很短，因此它可以像光那樣沿直線傳播，而不像那些波長較長的聲波會繞過物體前進。超聲波碰到障礙物就會反射回來，通過接收和分析反射波，就可以測定障礙物的方向和距離。在自然界里，蝙蝠就是用口器發出超聲波，用耳朵接收反射波來辨別障礙物的，因此它在漆黑的岩洞里能夠飛翔自如，還能准確無誤地捕捉到小飛蟲呢！

超聲波的第二個特點是它在水裡能傳播很遠的距離。在空氣中，3萬赫的超聲波前進24米，強度就減弱過半；而在水裡，它前進44千米強度才減弱一半，是空氣中傳播距離的1800倍左右。由於光和其他電磁波在水裡步履維艱，走不了多遠，因此超聲波便成了探測水中物體的首選工具了。

第一次世界大戰的時候，德國潛水艇憑借浩瀚的海洋做掩護，頻頻襲擊英國和法國的巡洋艦。此時，法國科學家朗之萬心急如焚，他經過苦心鑽研，發明了一種叫聲吶的儀器。聲吶由超聲波發生器和接收器兩部分組成。發聲器主動發出超聲波，接收器接收並測量各種回聲，通過計算發出和收到信號的時間間隔來發現各種目標。精密的主動聲吶不僅能夠確定目標的位置、形狀，甚至還能分析出敵潛艇的許多性能呢。

在和平的年代裡，聲吶還被用來探測魚群、測定暗礁、港口導航等。用現代的側掃聲吶來考察海底的情況，它能清晰地把海底地貌描繪到圖紙上，畫出精確的「地貌聲圖」，誤差不超過20厘米。

同樣的道理，把超聲波送入人體，產生的反射波經過電子設備的處理，會在熒光屏上顯示出清晰的圖像，把人體內臟的大小、位置、彼此間的關系和生理狀況反映得清清楚楚。大家熟悉的醫院里常做的B超檢查，就是用B型超聲波來檢查肝、膽、胰以及子宮、盆腔、卵巢等重要內臟器官，及時發現其中的結石、腫瘤等病變。利用超聲波，醫生還能對懷孕婦女腹中的胎兒進行檢查。

超聲波檢測的原理應用到工程上，就是超聲探傷。只要向工件發射一束超聲波，遇到工件內隱藏的裂紋、砂眼、氣泡等，超聲波就會發生不正常的反射波，再小的缺陷也逃不過它的檢測。超聲波成了工程師明亮的「眼睛」。

超聲技術

自19世紀末到20世紀初，在物理學上發現了壓電效應與反壓電效應之後，人們解決了利用電子學技術產生超聲波的辦法，從此迅速揭開了發展與推廣超聲技術的歷史篇章。

1922年，德國出現了首例超聲波治療的發明專利。40年代末期超聲治療在歐美興起，1949年召開的第一次國際醫學超聲波學術會議上，才有了超聲治療方面的論文交流，為超聲治療學的發展奠定了基礎。1956年第二屆國際超聲醫學學術會議上已有許多論文發表，超聲治療進入了實用成熟階段。

國內在超聲治療領域起步稍晚，1950年首先在北京開始用800KHz頻率的超聲治療機治療多種疾病，至50年代開始逐步推廣，並有了國產儀器。到了70年代有了各型國產超聲治療儀，超聲療法普及到全國各大型醫院。

⑵ 誰知道有關超聲波、次聲波的知識

超聲波的頻率高至20000Hz以上（每秒振動20000次以上），由於它的頻率高，因此具有以下特點：（a）方向性好，幾乎沿直線傳播；（b）穿透能力強，能穿透許多電磁波不能穿透的物質；（c）在媒質中傳播時能產生巨大的作用力，可以用來為硬質材料做切割、鑿孔等，也可以用來清洗和消毒等對於超聲波的應用，我們比較熟悉的就是醫院中常用的B超，它是把超聲波射入人體，根據人體組織對超聲波的傳導和反射能力的變化來判斷有無異常，如對人體臟器做病變檢查、結石檢查等，它具有對人體無損傷、簡便迅速的優點．
次聲又稱亞聲，是頻率在20Hz以下的低頻率波．許多自然災害如地震、火山爆發、龍卷風等在發生前都會發出次聲波．次聲波對人體能夠造成危害，引起頭痛、嘔吐、呼吸困難等症狀．在20世紀30年代，美國一位物理學家做過實驗：他把一台次聲發生器帶進劇場，開演後悄悄地打開，然後坐在自己的包廂內觀察動靜，只見坐在次聲器四周的觀眾產生一種惶恐不安和迷惑不解的神情，並很快蔓延到整個劇場．次聲波的特點是來源廣、傳播遠、穿透力強科學家們利用它來預測台風、研究大氣結構等．在軍事上可以利用次聲來偵察大氣中的核爆炸、跟蹤導彈等等．
1890年， 一艘名叫「馬爾波羅號」帆船在從紐西蘭駛往英國的途中，突然神秘地失蹤了． 20年後，人們在火地島海岸邊發現了它．奇怪的是：船上的開都原封未動．完好如初．船長航海日記的字跡仍然依稀可辨；就連那些死已多年的船員，也都「各在其位」，保持著當年在崗時的「姿勢」；
1948年初，一艘荷蘭貨船在通過馬六甲海峽時，一場風暴過後，全船海員莫明其妙地死光；在匈牙利鮑拉得利山洞入口， 3名旅遊者齊刷刷地突然倒地，停止了呼吸......
上述慘案，引起了科學家們的普遍關注，其中不少人還對船員的遇難原因進行了長期的研究．就以本文開頭的那樁慘案來說，船員們是怎麼死的？是死於天火或是雷擊的嗎？不是，因為船上沒有絲毫燃燒的痕跡；是死於海盜的刀下的嗎？不！遇難者遺骸上看到死前打鬥的跡象；是死於飢餓乾渴的嗎？也不是！船上當時貯存著足夠的食物和淡水．至於前面提到的第二樁和第三樁慘案，是自殺還是他殺？死因何在？兇手是誰？檢驗的結果是：在所有遇難者身上，都沒有找到任何傷痕，也不存在中毒跡象．顯然，謀殺或者自殺之說已不成立．那麼，是以及病一類心腦血管疾病的突然發作致死的嗎？法醫的解剖報告表明，死者生前個個都很健壯！
經過反復調查，終於弄清了製造上述慘案的「兇手」，是一種為人們所不很了解的次聲的聲波．次聲波是一種每秒鍾振動數很少，人耳聽不到的聲波．次聲的聲波頻率很低，一般均在20兆赫以下，波長卻很長，傳播距離也很遠．它比一般的聲波、光波和無線電波都要傳得遠．例如，頻率低於1赫的次聲波，可以傳到幾千以至上萬公里以外的地方．1960年，南美洲的智利發生大地震，地震時產生的次聲波傳遍了全世界的每一個角落！1961年，蘇聯在北極圈內進行了一次核爆炸，產生的次聲波竟繞地球轉了5圈之後才消失！
次聲波具有極強的穿透力，不僅可以穿透大氣、海水、土壤，而且還能穿透堅固的鋼筋水泥構成的建築物，甚至連坦克、軍艦、潛艇和飛機都不在話下．次聲穿透人體時，不僅能使人產生頭暈、煩燥、耳鳴、惡心、心悸、視物模糊，吞咽困難、胃痛、肝功能失調、四肢麻木，而且還可能破壞大腦神經系統，造成大腦組織的重大損傷．次聲波對心臟影響最為嚴重，最終可導致死亡．
為什麼次聲波能致人於死呢？
原來，人體內臟固有的振動頻率和次聲頻率相近似（0.01～20赫），倘若外來的次聲頻率與體內臟的振動頻率相似或相同，就會引起人體內臟的「共振」，從而使人產生上面提到的頭暈、煩躁、耳鳴、惡心等等一系列症狀．特別是當人的腹腔、胸腔等固有的振動頻率與外來次聲頻率一致時，更易引起人體內臟的共振，使人體內臟受損而喪命．前面開頭提到的發生在馬六甲海峽的那樁慘案，就是因為這艘貨船在駛近該海峽時，恰遇上海上起了風暴．風暴與海浪摩擦，產生了次聲波．次聲波使人的心臟及其它內臟劇烈抖動、狂跳，以致血管破裂，最後促使死亡．
次聲雖然無形，但它卻時刻在產生並威脅著人類的安全．在自然界，例如太陽磁暴、海峽咆哮、雷鳴電閃、氣壓突變；在工廠，機械的撞擊、摩擦；軍事上的原子彈、氫彈爆炸試驗等等，都可以產生次聲波．
由於次聲波具有極強的穿透力，因此，國際海難救助組織就在一些遠離大陸的島上建立起「次聲定位站」，監測著海潮的洋面．一旦船隻或飛機失事附海，可以迅速測定方位，進行救助．
近年來，一些國家利用次聲能夠「殺人」這一特性，致力次聲武器——次聲炸彈的研製盡管眼下尚處於研製階段，但科學家們預言；只要次聲炸彈一聲爆炸，瞬息之間，在方圓十幾公里的地面上，所有的人都將被殺死，且無一能倖免．次聲武器能夠穿透15厘米的混凝土和坦克鋼板．人即使躲到防空洞或鑽進坦克的「肚子」里，也還是一樣地難逃殘廢的厄運．次聲炸彈和中子彈一樣，只殺傷生物而無損於建築物．但兩者相比，次聲彈的殺傷力遠比中子彈強得多．

<作用>：
超聲波：
超聲治療學是超聲醫學的重要組成部分。超聲治療時將超聲波能量作用於人體病變部位，以達到治療疾患和促進機體康復的目的。
在全球，超聲波廣泛運用於診斷學、治療學、工程學、生物學等領域。賽福瑞家用超聲治療機屬於超聲波治療學的運用范疇。
（一）工程學方面的應用：水下定位與通訊、地下資源勘查等
（二）生物學方面的應用：剪切大分子、生物工程及處理種子等
（三）診斷學方面的應用：A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等
（四）治療學方面的應用：理療、治癌、外科、體外碎石、牙科等
超聲波的特點:
1、超聲波在傳播時，方向性強，能量易於集中。
2、超聲波能在各種不同媒質中傳播，且可傳播足夠遠的距離。
3、超聲與傳聲媒質的相互作用適中，易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息（診斷或對傳聲媒質產生效應。（治療）
超聲波是一種波動形式，它可以作為探測與負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，當其強度超過一定值時，它就可以通過與傳播超聲波的媒質的相互作用，去影響，改變以致破壞後者的狀態，性質及結構（用作治療）。
超聲波的發展史:
一、國際方面：
自19世紀末到20世紀初，在物理學上發現了壓電效應與反壓電效應之後，人們解決了利用電子學技術產生超聲波的辦法，從此迅速揭開了發展與推廣超聲技術的歷史篇章。
1922年，德國出現了首例超聲波治療的發明專利。
1939年發表了有關超聲波治療取得臨床效果的文獻報道。
40年代末期超聲治療在歐美興起，直到1949年召開的第一次國際醫學超聲波學術會議上，才有了超聲治療方面的論文交流，為超聲治療學的發展奠定了基礎。1956年第二屆國際超聲醫學學術會議上已有許多論文發表，超聲治療進入了實用成熟階段。
二、國內方面：
國內在超聲治療領域起步稍晚，於20世紀50年代初才只有少數醫院開展超聲治療工作，從1950年首先在北京開始用800KHz頻率的超聲治療機治療多種疾病，至50年代開始逐步推廣，並有了國產儀器。公開的文獻報道始見於1957年。到了70年代有了各型國產超聲治療儀，超聲療法普及到全國各大型醫院。
40多年來，全國各大醫院已積累了相當數量的資料和比較豐富的臨床經驗。特別是20世紀80年代初出現的超聲體外機械波碎石術和超聲外科，是結石症治療史上的重大突破。如今已在國際范圍內推廣應用。高強度聚焦超聲無創外科，已使超聲治療在當代醫療技術中占據重要位置。而在21世紀(HIFU)超聲聚焦外科已被譽為是21世紀治療腫瘤的最新技術。
超聲波治病機理:

1．機械效應：超聲在介質中前進時所產生的效應。（超聲在介質中傳播是由反射而產生的機械效應）它可引起機體若干反應。超聲振動可引起組織細胞內物質運動，由於超聲的細微按摩，使細胞漿流動、細胞震盪、旋轉、摩擦、從而產生細胞按摩的作用，也稱為「內按摩」這是超聲波治療所獨有的特性，可以改變細胞膜的通透性，刺激細胞半透膜的彌散過程，促進新陳代謝、加速血液和淋巴循環、改善細胞缺血缺氧狀態，改善組織營養、改變蛋白合成率、提高再生機能等。使細胞內部結構發生變化，導致細胞的功能變化，使堅硬的結締組織延伸，松軟。
超聲波的機械作用可軟化組織，增強滲透，提高代謝，促進血液循環，刺激神經系統和細胞功能，因此具有超聲波獨特的治療意義。
2．溫熱效應：人體組織對超聲能量有比較大的吸收本領，因此當超聲波在人體組織中傳播過程中，其能量不斷地被組織吸收而變成熱量，其結果是組織的自身溫度升高。
產熱過程既是機械能在介質中轉變成熱能的能量轉換過程。即內生熱。超聲溫熱效應可增加血液循環，加速代謝，改善局部組織營養，增強酶活力。一般情況下，超聲波的熱作用以骨和結締組織為顯著，脂肪與血液為最少。
3．理化效應：超聲的機械效應和溫熱效應均可促發若干物理化學變化。實踐證明一些理化效應往往是上述效應的繼發效應。TS-C型治療機通過理化效應繼發出下列五大作用：
A.彌散作用：超聲波可以提高生物膜的通透性，超聲波作用後，細胞膜對鉀，鈣離子的通透性發生較強的改變。從而增強生物膜彌散過程，促進物質交換，加速代謝，改善組織營養。
B.觸變作用：超聲作用下，可使凝膠轉化為溶膠狀態。對肌肉，肌腱的軟化作用，以及對一些與組織缺水有關的病理改變。如類風濕性關節炎病變和關節、肌腱、韌帶的退行性病變的治療。
C.空化作用：空化形成，或保持穩定的單向振動，或繼發膨脹以致崩潰，細胞功能改變，細胞內鈣水平增高。成纖維細胞受激活，蛋白合成增加，血管通透性增加，血管形成加速，膠原張力增加。
D.聚合作用與解聚作用：水分子聚合是將多個相同或相似的分子合成一個較大的分子過程。大分子解聚，是將大分子的化學物變成小分子的過程。可使關節內增加水解酶和原酶活性增加。
E.消炎，修復細胞和分子：超聲作用下，可使組織PH值向鹼性方面發展。緩解炎症所伴有的局部酸中毒。超聲可影響血流量，產生致炎症作用，抑制並起到抗炎作用。使白細胞移動，促進血管生成。膠原合成及成熟。促進或抑制損傷的修復和癒合過程。從而達到對受損細胞組織進行清理、激活、修復的過程。

次聲波：
由於次聲的頻率很低，所以大氣對次聲波的吸收系數很小，因而其穿透力極強，可傳播至極遠處而能量衰減很小。10Hz以下的次聲波可以傳播至數千千米的距離。1983年夏，位於印度尼西亞蘇門答臘島和爪哇島之間的喀拉喀托火山爆發，火山爆發時產生的強次聲波繞地球轉了3圈，歷時108小時後才慢慢消逝。全世界的微氣壓計都記錄到了它的振動餘波。1986年1月29日，美國太空梭"挑戰者"號升空爆炸，爆炸產生的次聲波歷時12小時53分鍾，其爆炸威力之強，連遠在1萬多千米處的我國北京香山中科院聲學研究所監測站的監測儀都"聽"到了。通常的隔音吸音方法對次聲波的特強穿透力作用極微，7000 Hz的聲波用一張紙即可隔擋，而7Hz的次聲波用一堵厚牆也擋不住，次聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土。

參資另有：
參考資料：http://..com/question/387088.html

次聲波是頻率低於20赫茲的聲波。一般來說，人耳所能接受的聲波在20—20000赫茲之間，聲波頻率高於20000赫茲的，稱為超聲波；低於20赫茲的約則為次聲波。次聲波與超聲波一樣都看不見、聽不到、摸不著，但次聲波頻率低、波長長，所以傳播距離很遠。次聲波的另一個重要特性是有較強的穿透能力，既能穿透空氣、海水、土壤，也能穿透飛機機體、艦艇殼件、坦克車體，以及堅固的鋼筋混凝土構體。例如頻率為3.44赫茲的次聲波，其波長100米，能穿透建築物的堅固牆壁，當然，對於人體來說更是不在話下。

據報道，次聲波亡人的事件還真有不少。1980年，一艘名叫「馬爾波羅」的帆船在由紐西蘭駛往英國的途中突然神秘地失蹤；20年後，卻在火地島附近被人發現。船上的一切都原封不動、完好如初。就連已死多年的船員也都各就各位，保持著工作狀態。科學家對他們的神秘死亡引起了極大的關注，經過長期研究，終於發現，原來他們正是死於海上風暴產生的次聲。

1992年11月24日，桂林上空發生了一起空難，141人死亡，成為中國民航史上最慘烈的飛機失事事件。當事件的原因經多方解釋而未肯定之時，中國聲學研究所的專家，提出了存在著因「次聲波」的作用而致使飛機墜毀的可能性。桂林屬半丘陵地帶，氣團依山勢走向而上下浮動，引起氣流震動，會產生一種「山背波」的次聲波，當飛機遇到這種危害極大的由次聲波引起的晴空湍流時，如同落入一個風旋渦中，在擠壓力、沖力等多種強勁外力的作用下，將造成飛機失控、產生機毀人亡的惡果。最近研究結果表明，次聲波對飛機的影響還有一種「生物效應」。該理論認為，當次聲波的頻率接近人體頻率時，就有可能產生「共振」，飛機駕駛員無法承受這種強烈的效應，就有致命的危險。也就是說，此次空難的兇手很可能就是這種次聲波。

那麼，次聲波為何會造成人員不流血卻出現嚴重傷亡的現象呢?科學研究表明：人體的內臟，有其固有的振動頻率，而這種頻率也在0.01—20赫茲之間，也就是說，它和次聲波的頻率相似。這樣一來，當外來的次聲波不管是自然形成的，還是人為製造的，一旦它的振動頻率與人體內臟的振動頻率相同或接近時，就會引起各種臟器的共振，這一共振便會使人煩躁、耳鳴、頭痛、失眠、惡心、視覺模糊、吞咽困難、肝胃功能失調紊亂；嚴重時，還會使人四肢麻木、胸部有壓迫感。特別是與人的腹腔、胸腔和顱腔的固有振動頻率一致時，就會與內臟、大腦等產生共振，甚至危及性命。

次聲波這些神奇的功能：無聲無息地傳播，波長不易衰減，且易與自然界的次聲波混在一起，難以被人察覺等特點，早就引起軍事專家的高度注意。一些國家正在是利用次聲波的性質進行次聲波武器的研製。初步選定利用次聲波進行作戰的方向是次聲波發生器和次聲波炸彈。

⑶ 什麼是超聲波

超聲波是頻率高於20000赫茲的聲波，它方向性好，穿透能力強，易於獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠，可用於測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大約等於人的聽覺上限而得名。

⑷ 超聲波是什麼有什麼益處及害處

超聲波治療就是將超聲波作用於人體，通過神經體液途徑影響身體某一階段或全身，使人體組織產生機械作用、熱作用和空化作用，導致人體局部組織血流加速，血液循環改善，血管壁蠕動增加，細胞膜通透性加強，離子重新分布，新陳代謝旺盛，組織中氫離子濃度減低，PH值增加，酶活性增強，組織再生修復能力加強，肌肉放鬆，肌張力下降，疼痛減輕或緩解，從而達到治療的作用。

⑸ 什麼是超聲波

B型超聲波檢查，已在醫院的許多方面得到了應用，它已成為醫生檢查及診斷的好幫手。

這種檢查方法對人體無損害、無痛苦。病人躺在床上，醫生用一個探測頭，在被檢查的部位來回移動，熒光屏上就可以顯示波形和圖像。如配合電子計算機，一秒種就可以拍攝數十張超聲斷層像片，為診斷疾病提供依據。

那麼，什麼是超聲波？它是從什麼時候開始用於醫學檢查的？它給我們什麼啟示？

大家知道，聲音是以波的形式傳播的。當我們在空曠的大廳或山谷里大聲喊叫時，可以聽到響亮的回聲，這就是聲波的反射。但是，我們耳朵的聽力很有限，當聲波頻率超過2萬赫茲時就聽不到了。這種聲波被稱為超聲波。

人們觀察到蝙幅就是利用自己發出的超聲波來辨別方向而准確無誤地飛行、捕食的。超聲波在本質上與能聽到的聲音一樣，只是頻率很高，波長很短，基本上沿直線傳播，而且可以反射、折射、繞射以及吸收、衰減等，它在固體和液體中比普通聲音更容易傳播。在它的傳播過程中，如果遇到兩種不同物體的界面，由於物體對超聲波的阻力（稱為聲阻）不同，就產生界面反射。

⑹ 超聲波基本原理的基本原理

超聲波是聲波的一部分，是人耳聽不見、頻率高於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，並且只能在介質中傳播；同時，它也廣泛地存在於自然界，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並捕捉食物。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後便會發生空化現象。
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。 超聲波由於它的波長較短，當它通過小孔（大於波長的孔）時，會呈現出集中的一束射線向一定方向前進。又由於超聲方向性強，所以可定向採集信息。同樣當超聲波傳播的方向上有一障礙 物的直徑大於波長時，便會在障礙物後產生「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
於聲源的宜徑(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。由於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。 超聲波在各種介質傳播時，隨著傳播距離的增加，超聲強度會漸漸減弱，能量逐漸消耗，這種能量被介質吸收掉的特性，稱之為聲吸收。1845年斯托克斯(Stoke。G．G．)發現：當聲波通過液體，因液體質點相對運動而產生的內摩擦（即粘滯作用）導致聲吸收，因而導出了由介質的內摩擦或粘性引起的液體中聲吸收公式。還有，當聲波在液體介質中傳播時，壓縮區的溫度將高於平均溫度；相反，稀疏區的溫度低於平均溫度，因此，由於熱傳導使聲波的壓縮和稀疏部分之間進行熱交換，從而引起聲波能量的減少1868年基爾霍夫(Kirchhoff G.)導出了由熱傳導引起的聲吸收公式。
由此看出，吸收系數a與聲波頻率的平方成正比，當頻率增加10倍，則吸收系數就增大100倍。即頻率愈高，吸收愈大，因而聲波傳播的距離愈小。在氣體中，1920年愛因斯坦提出了由聲頻散來確定締合氣體的反應率，從而促進了對氣體分子熱弛豫吸收機制延伸到液體的研究，得出了由於介質中的分子相互之間的碰撞引起分子熱弛豫吸收。所以低頻聲波在空氣中可以傳播很遠距離，而高頻聲波在空氣中很快的衰減了。
在固體中，聲吸收在很大程度上取決於固體的實際結構。
由以上看出引起不同介質對聲吸收的原因很多，但主要原因是介質的粘滯性、熱傳導、介質的實際結構及介質的微觀動力學過程中引起的弛豫效應等，這些介質中的聲吸收都隨著聲的頻率而變化。超聲波是高頻率的聲波，在同一介質中傳播時，隨著頻率的增大，被介質吸收的能量就愈大。例如頻率為105Hz的超聲波在空氣中被吸收的能量比頻率為104Hz的聲波大100倍；對同一頻率的超聲波因傳播的介質不同。如在氣體、液體、固體中傳播時，其吸收分別為最厲害、較弱、最小。所以超聲波在空氣中傳播距離最短。
超聲波在均勻介質中傳播時，由於介質的吸收，而影響聲強度隨距離的增加而減弱，這就是聲波衰減。
當超聲波起始強度為J0，經過x米距離後，其強度為
Jx= Joe-2ax「 』
式中a為吸收系數（衰減系數）。
由上可得在各種介質中聲波的吸收系數，
由此看出超聲強度是以指數而衰減的。例如頻率為106Hz的超聲波在離開聲源以後，在空氣中經過0. 5m距離，其強度就要減弱一半；在水中傳播，要經過500m的距離後才使強度減弱一半，
可看出在水中傳播的距離相當於在空氣中傳播距離的1000倍。隨著頻率的增高，衰減越快。如頻率為1011Hz的超聲在空氣中傳播，當在離開聲源的一剎那間就會全部消失得無影無蹤。在粘度很大的液體中，超聲被吸收得更快。例如在200C時，使頻率為300kHz的超聲的強度減至一半，只需0.4m厚的空氣就夠了，至
於在水中就要經過440m，在變壓器油中就要傳播100m左右，而在石蠟中只需傳播3m左右。因此，粒度極大的物質（橡皮、膠木、瀝青）則是超聲波良好的絕緣體。 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。
我們平常人耳能聽到的聲波頻率低、能量小。如高聲談話聲約等於50uW/cm2的強度。但超聲波所具有的能量就比聲波大得多。例如頻率為106Hz的超聲振動所具有的能量，比振幅相同而頻卒為103Hz的聲波振動的能量要大100萬倍，因為聲波的能量與頻率的平方成正比。由此看出，主要是超聲波的巨大機械能量
使物質質點產生了極大的加速度。
在一般工作中，正常響度的揚聲器的聲強為2·10-9W/cm2；炮的射擊聲的聲強為10 - 3W/cm2；中等響度的聲音使水的質點所獲得的加速度只有重力加速度（980cm/s2）的百分之幾，所以不會對水產生影響。然而如果把超聲作用於水中，使水質點所達到的加速度可能比重力加速度大幾十萬倍甚至幾百萬倍，所以就會使
水質點產生急速運動。它在超聲提取中有著極其重要的作用。 空化現象是液體中常見的一種物理現象。在液體中由於渦流或超聲波等物理作用，致使液體的某些地方形成局部的負壓區，從而引起液體或液體一固體界面的斷裂，形成微小的空泡或氣泡。液體中產生的這些空泡或氣泡處於非穩定狀態，有初生、發育、隨後迅速閉合的過程，當它們迅速閉合破滅時，會產生一種微激波，使局部區域有很大的壓強。這種空泡或氣泡在液體中形成和隨後迅速閉合的現象，稱為空化現象。
關於空化基本過程以及空化與沸騰的區別簡述如下：當液體在恆壓下加熱或在恆溫下用靜力或動力方法減壓時，可達到茌液體中有蒸氣空泡或充滿氣體的空泡（或空穴）開始出現並發育，隨後又閉合。這一狀態若由溫度升高所引起，稱之為「沸騰」；若溫度基本不變而由局部壓力下降所引起，稱之為「空化」。
由以上空化基本過程看出空化有以下特徵：空化是一種液體中出現的現象，在任何正常環境下，固體或氣體都不會發生空化；空化是液體減壓的結果，因此大體上可由控制減壓程度來控制空化現象；空化是一種動力學現象，它涉及空泡的發育與閉合。
超聲空化是強超聲在液體中傳播時，引起的一種特有的物理現象，也是引起液體中空腔的產生、長大、壓縮、閉合、反跳快速重復性運動的特有的物理過程。在空泡崩潰閉合時產生局部高壓、高溫，由於聲場中的頻率、聲強和液體的表面張力、粘度以及周圍環境的溫度和壓力等影響，液體中的微小氣核在聲場的作用下響應可能是緩和的，也可能是強烈的。故人們將聲空化分為穩態和瞬態兩種空化類型。
穩態空化主要是指那些內含氣體和蒸氣的空化泡的動力學行為，是一種較長壽命的氣泡振動。這種空化過程一般在小於1W/cm2聲強時產生，空化氣泡振動時間長，且持續幾個聲波周期。在聲場中這種振動氣泡，由於在膨脹時氣泡的表面積比壓縮時大，使膨脹時擴散到泡內的氣體比壓縮時擴散到泡外的多，而使氣泡在振動過程中增大。當振動振幅足夠大時，會使氣泡由穩態轉變為瞬態空化，繼而發生崩潰。
瞬態空化一般指在大於1W/cm2的聲強時所產生的空化氣泡，振動只在一個聲周期內完成。這種在聲場中振動的氣泡，當聲強足夠高、聲壓為負半周時，液體受到大的拉力，氣泡核迅速脹大，可達到原來尺寸的數倍；繼而在聲壓正半周時，氣泡受到壓縮因突然崩潰而裂解成許多小氣泡，以構成新的空化核。在氣泡迅速收縮時，泡內的氣體或蒸氣被壓縮，而在空化泡崩潰的極短時間，泡內產生約5000K的高溫，類似太陽表面的溫度；局部產生約500大氣壓的高壓，相當於深海底的壓力；溫度變化率高達109K/s;並伴隨產生強烈的沖擊波和時速達400km的射流、發光現象，也可聽到小的爆裂聲。可見空化所提供的能量，使局部產生高壓、高溫、高梯度流動，為葯材中難以提取的成分提供了一種新的提取途徑。
對超聲空化的研究，始於20世紀30年代，在Monnesco和Frenzel等發現聲發光(SL)後，由追索發光起因引起的對超聲空化氣泡運動的研究及對其基本效應的測量。他們採用對液體中超聲空化群體氣泡進行測量，研究丁「多泡空化」；到20世紀60年代中國科學院汪承灝、張德俊等在應崇福院士指導下，研究了用動力式方法產生的單一空化氣泡的完整運動過程，並實驗證明了空化的光輻射和電磁輻射均發生於氣泡閉合時刻，他們還研究了空化的
乳化作用及機械效應。20世紀80年代美國Gaitan和Crum等人採用聲懸浮技術將單一氣泡「囚禁」在容器的駐波場波腹處，使之與外加超聲場同步產生周期性的空化過程，並進行了測量。這些成果都為超聲在工農業、醫學等方面的應用提供了理論基礎，也為超聲空化的測量提供了條件。
空化強度的測量
根據目前的報導，超聲空化強度還沒有一種絕對的測定方法，但超聲在實際中的應用效果在某些方面是與空化強度有著直接關系，所以想方設法測量空化強度在實際應用中有著重要的意義。而空化強度不但和空化泡閉合時所產生的壓力大小、單位體積中的空化泡數量有關，還與各種類型的空化泡有關，所以只能測量相對強度。目前主要是從超聲清洗的角度研究，以直接衡量超聲清洗的效果，其方法有：
腐蝕法：將厚度約20um的鋁、錫或鉛箔置於聲場中一定距離上受空化腐蝕，在一定的時間內取出，稱出腐蝕樣的重量，以衡量相對的空化強度，這種方法稱之為膺蝕法。這種方法可測量由液體表面到不同深度的相對空化強度。測量的方法是要求金屬樣品表面光潔度一致，進行多次測量，以求出平均值。
化學法：將碘化鈉置於四氯化碳中，在聲空化作用下以釋放出碘的多少，來衡量相對的空化強度，這種方法稱為化學法。這種方法是用分光光度計或者放射性示蹤方法作釋放碘的定量測定。因為在超聲強度5 -30 W/cm2，處理1 min，碘的釋放量隨聲強的增加而增加，故以釋放量的大小，測定其空化強度。
清除污物法：用帶有放射性污物的工件作為清洗樣品，用超聲清洗後，定量測量污物除去的數量，以此衡量超聲清洗的效果或相對的空化強度，這種方法稱之為清除污物法。在實際應用中還有測量空化雜訊的方法等，在此不多述了。
超聲空化的消極作用及應用
由於聲空化現象產生氣泡的非線性振動以及它們破滅時產生爆破壓力，所以伴隨空化現象能產生許多物理和化學效應。這些效應有消極方面的作用，但也有在工程技術中得到應用的方面。如艦船用的高速旋轉的螺旋槳槳葉的表面，常受到空化產生的壓力打擊作用，「腐蝕」成一些斑痕。空化嚴重時，大量氣泡的出現會影響螺旋槳的推力。在民用工業中，空化「腐蝕」會損壞管道和器件。然而，利用空化產生的激波打擊作用，或氣泡閉合的局部高溫可以在工業中得到有益的利用。如超聲清洗，就是利用聲波復雜構造異形的孔道，藉助超聲空化能對放在洗滌劑中的機件微型機件清洗；也可在鍋爐中進行超聲除垢和防水垢沉積；還可利用空化對葯劑生產過程進行乳化，在工業上制備油一水之類混合溶液的乳劑；進行超聲焊接（破壞金屬表面氧化層，促金屬焊接）；利用超聲空化促進某些化學反應過程；打破植物細壁，促進化學成分向溶劑中溶解，提高化學成分提出率等應用。
一、 超聲原理概述超聲波清洗的原理是發生器產的高頻振盪電信號。通過換能器轉換成高頻的機械振動，傳播到清洗液中，對工件實施高效的清洗。其工作機理是運用空化作用成倍或十幾售地提高清洗效果。當把液體放入清洗機內，施加超聲波後，由於超聲波在清洗液中是一種疏密相間，輻射傳播的高頻波，從而使液體高速往復振動。在振動的負壓區由於周圍的液體來不及補充，形成無數的微小真空氣泡，而在正壓區，微小氣泡在壓力下突然閉合，在閉合過程中由於液體間相互碰撞產生強大的沖擊波形成最高可達幾千個大氣壓的瞬時高壓，作用在被清洗的工件上。吸附在工件上的油膩、雜質在連續不斷的瞬時高壓作用下迅速脫離工件。從而達到清潔的目的。 超聲波的兩個主要參數 超聲波的兩個主要參數： 頻率：F≥20KHz； 功率密度：p=發射功率(W)/發射面積(cm2);通常p≥0.3w/cm2; 在液體中傳播的超聲波能對物體表面的污物進行清洗，其原理可用「空化」現象來解釋：超聲波振動在液體中傳播的音波壓強達到一個大氣壓時，其功率密度為0.35w/cm2，這時超聲波的音波壓強峰值就可達到真空或負壓，但實際上無負壓存在，因此在液體中產生一個很大的壓力，將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空，它在超聲波壓強反向達到最大時破裂，由於破裂而產生的強烈沖擊將物體表面的污物撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而產生的沖擊波現象稱為「空化」現象。 太小的聲強無法產生空化效應。 超聲波清洗機由三個主要部分組成： （1）裝載清洗液的不銹鋼清洗缸 （2）超聲波發生器（3）超聲波換能器 超聲波清洗機具有清潔度高，機器噪音小、設備壽命長等優點。並能對幾何形狀比較復雜，例如有各種盲孔、微孔、深孔等用其他清洗方法難以清洗的零件進行高效清洗。由於具有以上獨特的性能，所以越來越被人們認識和接受。二、 設備特點當超聲波清洗機注滿水接通電源後，電路把50赫茲的交流電轉換成超聲波頻率的交流電、產生振盪，這種振盪的形成就是通過電感及換能器電容組成諧振電路，並將振盪信號通過反饋持繼不斷地進行下去。經晶體管進行放大後再送給串聯諧振電路。這個諧振頻率在機器出廠前精確地調整在換能器固有諧振頻率上，以發揮換能器最佳效果。 換能器是通過螺柱和強力粘合劑粘結在不銹鋼清洗槽底面上的，換能器將超聲波機械能通過槽底傳施給槽內液體，然後作用於液體中的被清洗工件，從而實現了超聲波清洗的功能。 大功率晶體管是工作在開關飽和工作狀態，所以其輸出波形為方形。當方波進入諧振電路後，經電感和電容的濾波後，就成為正弦波，所以實際上作用在換能器上的電流波形，已成為正弦波。 超聲波清洗機的超聲波電源發生器有兩種，一種是自激電路，另一種是他激電路。自激電路結構簡單、實用、經濟性好；他激電路功率大，具有頻率跟蹤和限流，發熱等多種保護，兩種電路分別適合不同層次企業和更廣泛的客戶需要。三、 使用方法1. 將發生器與清洗槽連接電纜接好。2. 將槽內注入選用的清洗液。3. 將發生器接入220V±10% 50赫茲交流電源。4. 打開發生器電源開關，電源指示燈亮（此時槽內液體開始振動空化）。四、 注意事項1. 為了延長使用壽命，建議將設備放在通風、乾燥的區域，發生器後側的風扇孔應定期清潔。發生器四面留有通風口，以使氣流暢通無阻。2. （1）清洗槽必須放入液體後才能開機工作，最低水位高度>100mm（底振式）且水平放置，換能器在側面時，為清洗槽槽沿100mm處，如在空氣狀態開機會損壞機器。（2）當清洗缸體溫度為常溫時，切勿將高溫液體直接注入缸內，以免導致換能器松動而影響機器正常使用 。（3）當清洗液因污染而需要更換時，切勿將低溫液體直接注入高溫缸體內，這同樣可導致換能器脫落，同時應當關閉加熱器開關，以免加熱器因槽內無液體而損壞。（4）定期檢查換能器，切勿使其變潮及撞擊，以免造成不必要的損失。3. 使用完畢後，應關閉總電源。4. 關機後不要立刻重新開機，間隙時間應在1分鍾以上。