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超声波的产生
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2010-08-04 11:20:35

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       夏夜,鸟儿归巢了,蝙蝠出现了。它们在空中忽上忽下,施展着各种特技,捕食着昆虫,即便在漆黑的岩洞里,也能准确地捉到形体微小的飞虫。

 

      蝙蝠为什么能在黑暗中飞翔自如呢?难道它们有猫头鹰一般的眼睛?

 

       其实不然。科学家研究发现:其实蝙蝠的眼睛细小,视力极差,但蝙蝠在飞行的时候,喉内能发出人耳听不到的声波,这种声波的频率在20000Hz以上,我们管它叫超声波。由于超声波的方向性很强,当超声波遇到昆虫或障碍物而反射回来时,蝙蝠能够用耳朵接受,并能判断探测目标是昆虫还是障碍物,以及距离它有多远,每只蝙蝠,都有其固有频率,这样蝙蝠可分清自己的声音,不至发生扰乱。

 

       海豚和蝙蝠对超声波的反映是很灵敏的,他们能听到高达数十万分贝的超声波,他们虽然一个在水里,一个在陆地,但都是通过发出超声波后收听回波来判断附近物体的。

 

       自然界中除了蝙蝠,海豚也会发出超声波。海豚在吃鱼的时候,能不断发出180kHz的超声波,对附近的海豚群会产生刺激作用,8km以外的海豚会迅速游到狩猎地。海豚还可用这种信号互相联系,因为在海里可视距离总是有限的,一旦分开来,就靠这种信号进行联络.此外,鲸也是利用超声波“看”东西的动物之一。

 

       声波是物体机械振动状态(或能量)的传播形式。 


      所谓振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动。譬如,鼓面经敲击后,它就上下振动,这种振动状态通过空气媒质向四面八方传播,这便是声波。 


      超声波是指振动频率大于20KHz以上的,其每秒的振动次数(频率)甚高,超出了人耳听觉的上限(20000Hz),人们将这种听不见的声波叫做超声波。


      超声和可闻声本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械振动,通常以纵波的方式在弹性介质内传播,是一种能量的传播形式,其不同点是超声频率高,波长短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。


      目前腹部超声成像所用的频率范围在 2~5MHz之间,常用为3~3.5MHz(每秒振动1次为1Hz,1MHz=106Hz,即每秒振动100万次,可闻波的频率在16~20,000Hz 之间)。
 

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