開心笑的部落格

人耳最高只能感覺到大約20 000 Hz 的聲波，頻率更高的聲波就是超聲波了． 超聲波廣泛地應用在多種技術中． 
超聲波有兩個特點，一個是能量大，一個是沿直線傳播． 它的應用就是按照這兩個特點展開的． 
理論研究表明，在振幅相同的情況下，一個物體振動的能量跟振動頻率的二次方成正比． 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的濕度． 這就是超聲波加濕器的原理． 對於咽喉炎、氣管炎等疾病，藥力很難達到患病的部位． 利用加濕器的原理，把藥液霧化，讓病人吸入，能夠增進療效． 利用超聲波的巨大能量還可以把人體內的結石擊碎．

金屬零件、玻璃和陶瓷製品的除垢是件麻煩事． 如果在放有這些物品的清洗液中通入超聲波，清洗液的劇烈振動衝擊物品上的污垢，能夠很快清洗乾淨． 
俗話說“隔牆有耳”(圖1)，這說明聲波能夠繞過障礙物． 但是，波長越短，這種繞射現象越不明顯，因此，超聲波基本上是沿直線傳播的，可以定向發射． 如果漁船載有水下超聲波發生器，它旋轉著向各個方向發射超聲波，超聲波遇到魚群會反射回來，漁船探測到反射波就知道魚群的位置了． 這種儀器叫做聲納． 聲納也可以用來探測水中的暗礁、敵人的潛艇，測量海水的深度． 
根據同樣的道理也可以用超聲波探測金屬、陶瓷混凝土製品，甚至水庫大壩，檢查內部是否有氣泡、空洞和裂紋． 
人體各個內臟的表面對超聲波的反射能力是不同的，健康內臟和病變內臟的反射能力也不一樣． 平常說的“B超”就是根據內臟反射的超聲波進行造影，幫助醫生分析體內的病變（圖2）． 
有趣的是，很多動物都有完善的發射和接收超聲波的器官． 以昆蟲為食的編幅，視覺很差，飛行中不斷發出超聲波的脈衝，依靠昆蟲身體的反射波來發現食物． 海豚也有完善的“聲納”系統，使它能在混濁的水中準確地確定遠處小魚的位置． 現代的無線電定位器——雷達，質量有幾十、幾百、幾千千克，蝙蝠的超聲定位系統只有幾分之一克，而在一些重要性能上，如確定目標方位的精確度、抗干擾的能力等都遠優於現代的無線電定位器． 深入研究動物身上各種器官的功能和構造，將獲得的知識用來改進現有的設備和創制新的設備，這是近幾十年來發展起來的一門新學科，叫做仿生學