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超聲波的性質

發布時間：2020-06-03 04:06:11人氣：

超聲波頻率
超聲波在介質中傳播時具有反射、折射、衍射、散射等現象發生。超聲波的兩個主要參數為：


（1）頻率

超聲波的頻率F≥20KHz，在實際應用中，因為作用、性質類似，通常把頻率F≥15KHz的聲波也稱為超聲波。

（2）功率密度

超聲波的功率密度定義為超聲波的發射功率與發射面積的比值，即ρ=發射功率（w）/發射面積（cm2），通常ρ≥0.3w/cm2。

超聲波的波長很短，只有幾厘米長，甚至只有千分之幾毫米。與可聽見聲波相比，超聲波具有許多新的特性：


（1）傳播特性

由于超聲波的波長很短，而障礙物的尺寸通常遠大于超聲波的波長，因此超聲波的衍射本領很弱，但是超聲波在均勻介質中的傳播能力很強，超聲波的波長越短，沿同一方向的傳播能力越強，傳播得越遠。


（2）功率特性

聲波在傳播過程中能夠對介質做功。在強度相同的條件下，聲波的頻率越高，功率越大。由于超聲波頻率比一般的聲波高，因此超聲波的功率也相應的比一般聲波的功率大。

（3）空化作用

超聲波在介質中傳播時，會存在一個正負壓強的交變周期，在正壓相位時，超聲波對介質分子擠壓，從而改變介質原來的密度，使密度增大；在負壓相位時，使介質分子稀疏，進一步離散，介質的密度減小，當用足夠大幅度的超聲波作用于液體介質時，介質分子間的平均距離會超過使液體介質保持不變的臨界分子距離，液體介質就會發生斷裂，形成微泡，這些微泡小空洞迅速脹大和閉合，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，從而加速了溶質的溶解，加快其化學反應，這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱作超聲波的空化作用。

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