
超声波是频率高于20000赫兹的声波,是一种在弹性介质中传播的机械纵波 。超声波频率高、波长短,在传播过程中具有方向性好、能量大、穿透能力强等特性 。
1793年,意大利科学家斯帕拉捷对蝙蝠进行实验,并最终发现了超声波的存在 。在20世纪,人们发明了超声波声呐、超声波金属探伤仪等超声波应用设备。1951年,美国医学博士约翰·威德发明出了第一台超声波医学诊仪,标志了一个新的医学诊断学科——“超声诊断学”的诞生。
人能听见的声音频率范围在20赫兹~20000赫兹左右,因此人耳无法听见超声波 。人们主要利用压电法产生超声波,通过晶片产生与接收超声波 。许多动物都能感知并利用超声波,例如蝙蝠和海豚等动物利用超声波来定位猎物和障碍物。猫和狗也能听见超声波,狗能听见最高45kHz的超声波。而猫的听觉范围的上限为 64 kHz 。
超声波在探测与测量、医学等领域具有很大的应用价值。超声波技术是医学影像诊断的核心手段之一,如B超、多普勒超声等,可无创获取人体内部组织实时图像,广泛应用于产科、心血管及肿瘤检测。
高强度的超声波危害极大,可能损坏机械或人体,例如喷气式飞机发出的超声波噪声 。而蝙蝠等动物发出的超声波强度不大,对人体是无害的。
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