什麼是超聲波平面波

1. 什麼是超聲波

超聲波是一種頻率高於20000赫茲的聲波，它的方向性好，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於人的聽覺上限而得名。

拓展資料：

超聲波作用於介質後，在介質中產生聲弛豫過程，聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運過程，並在宏觀上表現出對聲波的吸收（見聲波）。

通過物質對超聲的吸收規律可探索物質的特性和結構，這方面的研究構成了分子聲學這一聲學分支。普通聲波的波長遠大於固體中的原子間距，在此條件下固體可當作連續介質。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，此時必須把固體當作是具有空間周期性的點陣結構。

2. 聲波有幾種類型

聲波的類型
（1） 縱波
媒質中質點沿傳播方向運動的波。
（2） 橫波
媒質中的質點都垂直於傳播方向而運動的波。
（3） 表面波
沿媒質表面層傳播，幅值隨深度迅速減弱的波。
頻率、超聲波、次聲波

其他關於聲波的參考資料：
聲學是一門古老的學科，大約從17世紀初分析物體的振動開始，直到19世紀末，還只能用人耳接收聲波。1877年出版了瑞利的《聲學理論》，該書對經典聲學的內容進行了總結。20世紀初，貝爾發明了用於電話機的碳粒傳聲器，人們首次把聲波轉換為電信號，從而使聲學研究進入了一個新的階段。電子學的發展，大大地促進了聲學研究，從此，人們能夠精確測量、觀察和研究各種頻率、波形和強度的聲波，從而奠定了近代聲學的基礎。聲學與人們日常生活密切相關。例如，改進廳堂的音質和放聲系統的高保真度；測量並控制雜訊水平，以改善人們的生活環境等。由於數字技術和大規模集成電路的發展，微處理機進入了聲學研究與應用領域，使聲學研究手段和方法的准確性和速度都得到提高。隨之而出現一批新的聲學測量技術和相應的儀器設備。例如，實時頻率分析、聲強測量、聲源鑒別、快速傅里葉變換、相關分析等。
隨著科學技術的發展，近代聲學同時也得到了迅速發展，在工業、農業、國防、交通、衛生、教育、科學研究、文化生活以及社會等各個方面獲得了廣泛的應用，形成了許多新興的邊緣學科。
聲學是研究各種媒質中聲波的產生、傳播、接收和作用等問題的一門學科。傳播聲波的媒質有三種不同狀態，一般稱為氣體、液體和固體，因此形成相應的分支學科，分別稱為空氣聲學、水聲學和超聲學，其中空氣聲學涉及人們的聽覺，因此，與人們的文化生活和社會活動關系非常密切。由於聲學在不同的媒質及其不同狀態下傳播時，有著不同的傳播特性，利用這些特性可以研究和測量各種媒質的物理性質和狀態。例如，彈性模量、硬度、粘度、溫度、厚度、料位等。特別是頻率較高的超聲波與物質內部某些微觀結構有相互作用，如超聲波與金屬、半導體、超導體中的電子等相互作用，故可用於物質結構的研究。
由於超聲波在固體和液體中傳播時衰減小，因此傳播距離相應要遠些，一般稱為穿透性強；同時超聲波頻率高，波長短，因此固體中輻射的聲場具有方向性強，並且傳播過程中遇到障礙物時能夠反射等特點，可以用於探測金屬和非金屬材料內部的缺陷位置、大小和性質。這就是應用相當廣泛的無損檢測技術之一——超聲檢測。同樣原理推廣應用於人體上，可以從體外來檢查體內的某些疾病、器官動態或生理變化。
下面簡單介紹聲學中一般概念和傳播特性。
1．次聲波、聲波和超聲波
次聲波、聲波和超聲波都是在彈性媒質中傳播的機械波。它們的區別主要在於頻率不同。
（1） 聲波
人們把能引起聽覺的機械波稱為聲波（音頻）。頻率在20～20000Hz之間。
（2） 次聲波
頻率低於20Hz的機械波稱為次聲波。
（3） 超聲波
頻率高於20000Hz的機械波稱為超聲波。
2．聲波的類型
（1） 縱波
媒質中質點沿傳播方向運動的波。
（2） 橫波
媒質中的質點都垂直於傳播方向而運動的波。
（3） 表面波
沿媒質表面層傳播，幅值隨深度迅速減弱的波。
3．平面波、柱面波、球面波
（1） 平面波
波陣面為平面且與傳播方向垂直的波。
（2） 柱面波
波陣面為同軸柱面的波。
（3） 球面波
波陣面為同心球面的波。

3. 什麼是超聲波

什麼是超聲波？
超聲波 我們知道，當物體振動時會發出聲音。

科學家們將每秒鍾振動的次數稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為16~20,000赫茲。

因此，當物體的振動超過一定的頻率，即高於人耳聽閾上限時，人們便聽不出來了，這樣的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1~5兆赫。

雖然說人類聽不出超聲波，但不少動物卻有此本領。它們可以利用超聲波「導航」、追捕食物，或避開危險物。

大家可能看到過夏天的夜晚有許多蝙蝠在庭院里來回飛翔，它們為什麼在沒有光亮的情況下飛翔而不會迷失方向呢？原因就是蝙蝠能發出2~10萬赫茲的超聲波，這好比是一座活動的「雷達站」。蝙蝠正是利用這種「雷達」判斷飛行前方是昆蟲，或是障礙物的。

我們人類直到第一次世界大戰才學會利用超聲波，這就是利用「聲納」的原理來探測水中目標及其狀態，如潛艇的位置等。此時人們向水中發出一系列不同頻率的超聲波，然後記錄與處理反射回聲，從回聲的特徵我們便可以估計出探測物的距離、形態及其動態改變。

醫學上最早利用超聲波是在1942年，奧地利醫生杜西克首次用超聲技術掃描腦部結構；以後到了60年代醫生們開始將超聲波應用於腹部器官的探測。如今超聲波掃描技術已成為現代醫學診斷不可缺少的工具。

醫學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性，即將超聲波發射到人體內，當它在體內遇到界面時會發生反射及折射，並且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態與結構是不相同的，因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同，醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線，或影象的特徵來辨別它們。

此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變，便可診斷所檢查的器官是否有病。 目前，醫生們應用的超聲診斷方法有不同的形式，可分為A型、B型、M型及D型四大類。

A型：是以波形來顯示組織特徵的方法，主要用於測量器官的徑線，以判定其大小。可用來鑒別病變組織的一些物理特性，如實質性、液體或是氣體是否存在等。

B型：用平面圖形的形式來顯示被探查組織的具體情況。檢查時，首先將人體界面的反射信號轉變為強弱不同的光點，這些光點可通過熒光屏顯現出來，這種方法直觀性好，重復性強，可供前後對比，所以廣泛用於婦產科、泌尿、消化及心血管等系統疾病的診斷。

M型：是用於觀察活動界面時間變化的一種方法。最適用於檢查心臟的活動情況，其曲線的動態改變稱為超聲心動圖，可以用來觀察心臟各層結構的位置、活動狀態、結構的狀況等，多用於輔助心臟及大血管疫病的診斷。

D型：是專門用來檢測血液流動和器官活動的一種超聲診斷方法，又稱為多普勒超聲診斷法。可確定血管是否通暢、管腔有否狹窄、閉塞以及病變部位。

新一代的D型超聲波還能定量地測定管腔內血液的流量。近幾年來科學家又發展了彩色編碼多普勒系統，可在超聲心動圖解剖標志的指示下，以不同顏色顯示血流的方向，色澤的深淺代表血流的流速。

現在還有立體超聲顯象、超聲CT、超聲內窺鏡等超聲技術不斷涌現出來，並且還可以與其他檢查儀器結合使用，使疾病的診斷准確率大大提高。超聲波技術正在醫學界發揮著巨大的作用，隨著科學的進步，它將更加完善，將更好地造福於人類。

頻率高於20000 Hz（赫茲）的聲波。研究超聲波的產生、傳播 、接收，以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。

產生 超聲波的裝置有機械型超聲發生器（例如氣哨、汽笛和液哨等）、利用電磁感應和電磁作用原理製成的電動超聲發生器、 以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應製成的電聲換能器等。 超聲效應 當超聲波在介質中傳播時，由於超聲波與介質的相互作用，使介質發生物理的和化學的變化，從而產生 一系列力學的、熱的、電磁的和化學的超聲效應，包括以下4種效應： ①機械效應。

超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時 ，懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處，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，由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化（見電介質物理學和磁致伸縮）。 ②空化作用。

超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡 。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。

另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞，稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體，甚至可能是真空。

因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓，同時產生激波。

與空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷，並在氣泡內因放電而產生發光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。

③熱效應。由於超聲波頻率高，能量大，被介質吸收時能產生顯著的熱效應。

④化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。

例如純的蒸餾水經超聲處理後產生過氧化氫；溶有氮氣的水經超聲處。
【什麼是超聲波？超聲波分類及應用】
超聲波技術是一門以物理、電子、機械及材料學為基礎的通用技術之一.超聲波技術是通過超聲波產生、傳播及接收的物理過程而完成的.超聲波具有聚束、定向及反射、透射等特性.超聲波的應用超聲波測液位超聲波液位計按超聲振動幅射大小不同大致可分為：1、用超聲波使物體或物性變化的功率應用稱功率超聲，例如：在液體中發生足夠大的能量，產生空化作用，能用於清洗、乳化.2、用超聲波得到若干信息，獲得通信應用，稱檢測超聲，例如：用超聲波在介質中的脈沖反射對物體進行厚度測試稱超聲測厚.超聲波測厚及應用在工業領域中超聲波測厚是一門成熟的高新技術，它的最大優點是檢測安全、可靠及精度高，而且它可以巡迴在運行狀態進行檢測.超聲測厚儀按工作原理分：有共振法、干涉法及脈沖反射法等幾種.由於脈沖反射法並不涉及共振機理，與被測物表面的光潔度關系不密切，所以超聲波脈沖法測厚儀是最受用戶歡迎的一種儀表.超聲波測厚儀主要有主機和探頭兩部分組成.主機電路包括發射電路、接收電路、計數顯示電路三部分，由發射電路產生的高壓沖擊波激勵探頭，產生超聲發射脈沖波，脈沖波經介質介面反射後被接收電路接收，通過單片機計數處理後，經液晶顯示器顯示厚度數值，它主要根據聲波在試樣中的傳播速度乘以通過試樣的時間的一半而得到試樣的厚度.。
超聲波的意思是什麼？
超聲波：頻率高於20000 Hz的聲音叫做超聲波。（蝙蝠、海豚等可發出超聲波）

其定義，可能是因為此種聲波超過人類聽力頻率范圍的上限，故稱為超聲波。

詳細說明：

(1)人耳聽覺范圍：20Hz-20000Hz。其中20 Hz是人類聽覺的下限，20000 Hz是人類聽覺的上限。

(2)超聲波：頻率高於20000 Hz的聲音叫做超聲波。（蝙蝠、海豚等可發出超聲波）

(3)次聲波：頻率低於20 Hz的聲音叫做次聲波。（地震、海嘯、台風、火山噴發等可發出次聲波）

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「超聲波」是什麼意思？
超聲波：

是一種頻率高於20000赫茲的聲波。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於人的聽覺上限而得名。

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。

超聲波的特點：

1，在傳播時，方向性強，能量易於集中。

2，能在各種不同媒質中傳播，且可傳播足夠遠的距離。

3，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用及用於治療。

4， 可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。

5，可傳遞很強的能量。

6，會產生反射、干涉、疊加和共振現象。

超聲應用：超聲效應已廣泛用於實際，主要有如下幾方面：

1，超聲檢驗

2，超聲處理

3，超聲波清洗

4，超聲波加濕器

5，基礎研究

6，超聲除蟎

7，超聲除油

8，超聲波空泡煉油化學原理

9，醫學超聲波檢查

10，工業自動化控制

11，超聲波制葯

12，超聲波對化妝品的分散

13，超聲波對酒的醇化—催陳技術
超聲波是什麼？
我們知道，當物體振動時會發出聲音。

科學家們將每秒鍾振動的次數稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20~20,000赫茲。

當聲波的振動頻率大於20000赫茲或小於20赫茲時，我們便聽不見了。因此，我們把頻率高於20000赫茲的聲波稱為「超聲波」。

通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1~5兆赫。超聲波具有方向性好，穿透能力強，易於獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠等特點。

可用於測距，測速，清洗，焊接，碎石等。在醫學，軍事，工業，農業上有明顯的作用. 理論研究表明，在振幅相同的條件下，一個物體振動的能量與振動頻率成正比，超聲波在介質中傳播時，介質質點振動的頻率很高，因而能量很大.在我國北方乾燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風扇把霧滴吹入室內，就可以增加室內空氣濕度.這就是超聲波加濕器的原理.咽喉炎.氣管炎等疾病，葯品很難血流到達患病的部位.利用加濕器的原理，把葯液霧化，讓病人吸入，能夠提高療效.利用超聲波巨大的能量還可以使人體內的結石做劇烈的受迫振動而破碎，從而減緩病痛，達到治癒的目的。
什麼是超聲波？是干什麼用的？
超聲波是指振動頻率大於20KHz以上的，其每秒的振動次數（頻率）甚高，超出了人耳聽覺的上限（20000Hz），人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲和可聞聲本質上是一致的，它們的共同點都是一種機械振動，通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播，是一種能量的傳播形式，其不同點是超聲頻率高，波長短，在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性，目前腹部超聲成象所用的頻率范圍在 2∽5MHz之間，常用為3∽3.5MHz（每秒振動1次為1Hz,1MHz=106Hz，即每秒振動100萬次，可聞波的頻率在16-20,000HZ 之間）。

超聲波有很多用途，如：

1.超聲焊接

2.超聲霧化

3.超聲鑽孔

4.超聲分散

5.超聲切削

6.超聲電火化聯合加工

7.超聲波清洗
什麼是超聲波？超聲波分類及應用
超聲波技術是一門以物理、電子、機械及材料學為基礎的通用技術之一。超聲波技術是通過超聲波產生、傳播及接收的物理過程而完成的。超聲波具有聚束、定向及反射、透射等特性。

超聲波的應用

超聲波測液位

超聲波液位計按超聲振動幅射大小不同大致可分為：

1、用超聲波使物體或物性變化的功率應用稱功率超聲，例如：在液體中發生足夠大的能量，產生空化作用，能用於清洗、乳化。

2、用超聲波得到若干信息，獲得通信應用，稱檢測超聲，例如：用超聲波在介質中的脈沖反射對物體進行厚度測試稱超聲測厚。

超聲波測厚及應用

在工業領域中超聲波測厚是一門成熟的高新技術，它的最大優點是檢測安全、可靠及精度高，而且它可以巡迴在運行狀態進行檢測。超聲測厚儀按工作原理分：有共振法、干涉法及脈沖反射法等幾種。由於脈沖反射法並不涉及共振機理，與被測物表面的光潔度關系不密切，所以超聲波脈沖法測厚儀是最受用戶歡迎的一種儀表。 超聲波測厚儀主要有主機和探頭兩部分組成。主機電路包括發射電路、接收電路、計數顯示電路三部分，由發射電路產生的高壓沖擊波激勵探頭，產生超聲發射脈沖波，脈沖波經介質介面反射後被接收電路接收，通過單片機計數處理後，經液晶顯示器顯示厚度數值，它主要根據聲波在試樣中的傳播速度乘以通過試樣的時間的一半而得到試樣的厚度。
什麼是超聲波？
超聲波是超過人的聽覺閾有一定頻率的波，它通常在每秒 20 000周或2萬赫茲。

在醫學超聲中，由壓電晶體的探頭產生聲波。 當把探頭放在皮膚表面時，就可以使組織內的分子發生振動而產生 聲波。

當超聲波透過組織運行時，會接觸到一些界面（如肝臟、骨骼 等）並且只有一部分聲波被反射回探頭。這樣就會在屏幕上產生影 像，餘下的聲波可能會反射到探頭以外或者被組織吸收（這個過程叫 衰減），超聲波穿透組織的速度是各異的，如通過空氣的速率為330 米/秒，穿過肺的速率是600米/秒，穿過肝的速率為1 555米/秒，而 透過頭顱的速率是4 000米/秒，產生在屏幕上的圖像由不同組織的 傳導速率不同所致（如同通過窗戶來區分二個器官和另一器官）。

4. 超聲波是什麼意思

超聲波是一種頻率高於20000Hz（赫茲）的聲波，它的方向性好，反射能力強，易於獲得較集中的聲能，在水中傳播距離比空氣中遠，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超過人的聽覺上限而得名。

科學家們將每秒鍾振動的次數稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲（Hz）。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20Hz~20000Hz。因此，我們把頻率高於20000Hz的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1MHz~30MHz。

(4)什麼是超聲波平面波擴展閱讀：

超聲波特點

1）超聲波在傳播時，波長短，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）超聲波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用及治療。

4）超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。

5）超聲波可傳遞能量。

6）超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。