超声波 (ultrasonic wave) :
频率在 20 kHz 以上的声波称为超声波,是人类无法听到的频率。

频率在 20 kHz 以上的声波称为超声波,是人类无法听到的频率。
频率越高,即使振幅 (A) 很小,强度 (I) 也越高,并且会产生相当大的加速度 (α)。
1) 高指向性 : 频率越高,声波的直线度越好。
2) 反射和透射 : 介质之间的声阻抗(Z)差异越大,超声波在界面处的反射越大。
材料 | ρ (kg/m3) | c (m/s) | Z (106kg/m2s) |
---|---|---|---|
空气 | 1.3 | 330 | 0.00043 |
水 | 1000 | 1500 | 1.5 |
铜 | 7700 | 5850 | 45 |
橡皮 | 950 | 1500 | 1.5 |
3) 声匹配层 : 插入匹配层以增加超声波在不同声阻抗介质之间的透过率
- 为了通过在介质 1 和 2 之间插入粘合层 M 来增加透射率,
走)。将材料设置与声阻抗 ZM 匹配,使 1-M 和 M-2 介质之间的反射率 (r) 相同
我)。设置具有声阻抗 ZM 的匹配材料,使 1-M 和 M-2 介质之间的反射率 (r) 相同
4) 空化 (Cavitation) :
- 液体受超声波加速,压力降低,形成气泡的现象
- 通过超声波的不断加压和减压,气泡通过反复收缩和膨胀而生长,并在达到临界点时爆炸。
气泡大小 | 破坏时间 | 产生的温度 | 产生的压力 |
---|---|---|---|
几个㎛~几百㎛ | 几个㎲ | 5000 K | 1000 MPa |
超声波通过介质通过、反射或聚焦能量等应用被用于各种领域,分为工业、医疗和军事。