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超声波原理(超声波原理是什么【图文】)

最佳答案超声波原理:超声波是声波的一部分,是人耳听不见、频率高于20KHZ的声波,它和声波有共同之处,即都是由物质振动而产生的,并且只能在介质中传播;同时,它也广泛地存在于自然界,许多动物都能发射和接收超声波,其中以蝙蝠最为突出,它能利用微弱的超声回波在黑暗中飞行并捕捉食物。

超声波的原理是什么?不知小伙伴们来看看小编今天的分享吧!

超声原理:

超声波是声波的一部分,人耳听不见,频率高于20KHZ声波与声波有共同之处,即它们都是由物质振动产生的,只能在介质中传播;同时,它也广泛存在于自然界中。许多动物可以发射和接收超声波,其中蝙蝠是最突出的。它可以利用微弱的超声波在黑暗中飞行和捕捉食物。然而,超声波也有其特殊性质,如频率高、波长短等。因此,它也类似于波长短的光波。

超声波是一种弹性机械振动波,与听力相比具有传播方向强、聚集成定向狭窄线束、传播介质点振动加速度大、液体介质超声强度达到一定值后空化的特点。

一 束射特性

从声源发出的声波定向传播到某个方向(其他方向很弱),称为束射。由于超声波的波长较短,当它通过小孔(大于波长的孔)时,它会呈现一束集中的射线向某个方向前进。由于超声波的方向性很强,因此可以定向收集信息。同样,当超声波传播方向上的障碍物 直径大于波长时,障碍物后面会产生声影。这些就像光通过小孔和障碍物,因此超声波具有类似于光波的束射特性。

超声波的束射性通常用发散角的大小来衡量(通常用半发射角臼表示)。以平面圆形活塞声源为例,其大小取决于声源的适当直径(D)和声波波长(λ)。由此可见,要使发声体发射方向性好的超声波,必须使发声体发射方向性好θ角度尽可能小,发射体(声源)直痉挛D发射频率必须非常大或发射频率f也必须很高才能得到,否则会适得其反。因为超声波的波长比听力波长短,所以它比听力波具有更好的束射特性。超声波频率越高,波长越短,向一定方向传播的特性越明显。

超声波传播的能量远远大于听力。因为当声波到达某种物质时,由于声波的作用,物质中的分子也会振动,振动频率与声波频率相同,所以分子振动频率决定了分子振动的速度,频率越高,速度越大。因此,物质的分子通过振动获得能量。除了分子的质量外,它的能量还与分子的振动速度的平方成正比,振动速度与分子的振动频率有关,因此声波的频率越高,即物质分子获得的能量就越高。超声波的频率远高于声波,因此超声波可以使物质分子获得更多的能量。这表明超声波本身可以提供足够大的能量。

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