超声波的理论概述

1、什么叫超声波∶凡是运动就有波。波动是由振动引起的，也就是振动的传播过程。变化的电场或变化的磁场在空间的传播过程就是电磁波，无线电波、光波都属于电磁波，而机械振动在介质中的传播过程则成为机械波，水波、 声波就是机械波。机械波的产生一定要有机械振动的物体（称波源）和传播机械波的介质。例如，扬声器发声时,纸盆就是波源，空气则是传播声波的介质。人耳能听到的声波的频率约在20HZ——20000HZ范围内，频率低于20HZ的叫次声波，高于20000HZ的叫超声波。

2、超声波的性质∶超声波和声波一样，也必须依赖一种介质（固体、液体或气体）才能传播，由于超声波频率较高，波长较短，因此传播是方向性较好，他的传透本领很大，在液体、固体中传播时衰减很少，而且碰到杂质或介质分界面时有显著的反射。因此超声波具有机械、空化、生物等作用。

3、超声波的应用∶利用超声波的方向性、传透本领，可用于探伤、检测和定位等方面；利用超声波的机械作用，可用于焊接、钻孔、清洗、除尘等；利用超声波的空化作用，可以促成化学反应的发生，可以粉碎微粒；利用超声波的生物作用，可以治疗疾病。因此超声波在工农业生产、医学等方面有则越来越广泛的应用。

4、超声波的产生方法∶目前采用较多的方法是利用电声换能器将此能量转换成机械波等能量，得到超声波。主要采用压电式换能器（探头），它是利用压电材料（如石英、钛酸钡或锆钛酸钡）制成的，这种压电材料有一种特性，当它受到周期性压缩时就在两对面出现周期性变化的电压，这叫压电效应，利用压电效应可以接受超声波。反过来，若把周期电压加在压电材料上，压电材料就作周期性伸缩的机械振动，这叫逆压电效应，利用逆压电效应就可以发射超声波。