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超声波的起源及运用

来源: | 发布日期:2022-05-31

说到超声波,大家也许会略有耳闻,知道地球上有一种叫做超声波的物质或者概念,但是对其并非十分了解,今天就为大家介绍一下什么是超声波。

 

声学是研究声波物理学的一个重要分支,声音在传播当中会形成声波,在一定频率中能够引起人耳的听觉。据悉,人的听觉范围在20Hz20000Hz之间,如果声波频率高于20000Hz或者少于20Hz,人类就不能听到声音了,而高出20000Hz的声波频率就是超声波,超声波频率甚至可高达 10 11Hz

 

千库网_音乐或声波的绿色波形_背景编号6149421


那么超声波到底是怎样发现的呢?这里不得不提出近代意大利科学家拉扎罗·斯帕拉捷(Lazzaro Spallanzani)在1793年夏天的发现。

这天晚上,科学家拉扎罗·斯帕拉捷把用作实验的蝙蝠从笼子里放走,这些蝙蝠已经被针刺瞎了,在拉扎罗·斯帕拉捷的料想中这些蝙蝠应该行动不便,但是他却见证蝙蝠翅膀张开,有目的般的飞向夜空。于是在他的脑海便浮现了一个问题“蝙蝠为什么能够敏捷飞翔呢”?

后来他对蝙蝠进行实验,猜想蝙蝠是用什么身体部位来辨别方向。在通过堵塞蝙蝠鼻子,用油漆涂抹翅膀,以及堵住蝙蝠耳朵等实验方式后,他了解到蝙蝠是通过声音进行定位。蝙蝠的喉头能够发出超出人耳听觉范围的高频声波,声波通过传播反射回蝙蝠的耳朵,如同导航定位一般为蝙蝠提供前进的方向。拉扎罗·斯帕拉捷的发现为超声波的研究奠定了基础。


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1830年,法国科学家菲利克斯·萨伐尔(Félix Savart)发明一种叫做沙伐音轮 (Savart wheel)的声学仪器,菲利克斯·萨伐尔利用巨大的齿轮控制“沙伐音轮”旋转的角速度,使之发出各种特定频率的声音,并产生了频率24000Hz的声波,这是人类第一次利用人工机械技术产生的超声波。

1876年,英国科学家弗朗西斯·高尔顿(Francis Galton)利用气哨实验,产生了高达30000Hz的超声波,这是人类首次有效产生的高频声波。

1880年,法国物理学家皮埃尔·居里(Pierre Curie)和雅克·居里(Jacques Paul Curie)发现了电气石具有压电效应。在第二年中,他们通过实验验证了逆压电效应,并得出了正逆压电常数。后来人们根据压电效应原理研究出利用电子技术产生超声波的方法,从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史新篇章。


机器加工车间


随着时代的发展,科技也愈发发达,超声波在电子技术上的运用越来越广泛,涉及各行各业。如在医疗行业中,人们利用超声波检测了解身体状况;在日常用品中,人们利用超声波熔接各种各样形状各异的塑料用品便于大家的生活需要,如菜篮子,玩具。连同大多数码产品也是人们利用超声波塑焊机熔接而成,利用超声波熔接的产品,通过机器高精度操作下能够达到完美熔接。

超声波熔接是一项高科技,环保无污染,不影响人体,成本低,是非常适用于各行各业生产物资的好技术。

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