超声波与次声波次声波.
《超声波和次声波》课件
目录
• 超声波概述 • 次声波概述 • 超声波与次声波的区别与联系 • 超声波和次声波的检测与测量 • 超声波和次声波的未来发展
01
超声波概述
超声波的定义
总结词
超声波是一种频率高于20000赫 兹的声波，人类无法听到。
详细描述
超声波是一种声波，其频率高于 20000赫兹，远高于人类听觉范 围的上限。因此，超声波也被称 为"超音波"。
由于次声波的频率较低，波长较长，因此它能够传播很远的 距离，并且不易被空气、水和固体物质吸收。此外，次声波 的穿透力较强，能够穿透建筑物、掩体等障碍物。
次声波的应用
总结词
次声波在军事、气象、地震监测等领域有广泛应用。
详细描述
在军事方面，次声波可以用于制造超低频声波武器，对敌方进行攻击或进行心理战。在气象方面，次声波可以用 于探测大气中的温度、压力和风速等信息。在地震监测方面，次声波可以用于监测地震活动和预测地震灾害。
超声波的特性
总结词
超声波具有方向性、束射性、穿透力强等特性。
详细描述
超声波由于频率较高，波长较短，因此具有很强的方向性和束射性，可以定向 传播。此外，超声波在传播过程中具有很强的穿透力和穿透速度，能够迅速传 播并穿透各种物质。
超声波的应用
总结词
超声波在医疗、工业、军事等领域有广泛应用。
详细描述
超声波在医疗领域的应用包括超声成像、诊断和治疗。在工业领域，超声波可用 于清洗、焊接、破碎等。在军事领域，超声波可用于探测、通信和武器制导等。
02
次声波概述
次声波的定义
总结词
次声波是一种频率低于20赫兹的声 波，人耳无法听到。
第3节3.3 超声与次声
⑷缩短种子发芽时间，提高发芽率；促进植物生长
【泰州中考】 超声波是人耳听不见的声音，但它有着广泛的 应用。在下列设备中，利用超声波工作的是 （ ）A、验钞机 B、微波炉 C、电视遥控器 D、潜艇上的声呐系统
【抚顺中考】 1、超声波既能传递信息，又能传递能量。下 面事例中，主要利用超声波传递“能量”的是 （ ） A、用超声波碎石 B、用声呐探海深 C、利用“B超做体检 D、利用回声定位 2、【安徽中考】生活中用超声加湿器清新空 气，就是加湿器发出的超声波能使水雾化，说 明声音能传递________（选填“信息”或“能量”）
你知道蝙蝠是怎样判断目 标的位置的吗？
蝙蝠是通过发出 超声波，然后接 收回声来导航的。
一些动物的听觉大大优于人类的听觉。如猫、狗和 狐狸却能听到音频每秒钟高于60000次的声音，至 于老鼠、蝙蝠、鲸鱼和海豚，可以发射和接收音频 每秒钟超过100000次的超声波。
交流与讨论：
通过学习你现在了解同样在你身边飞 过的蜜蜂和蝴蝶，为什么凭听觉你只能发 现蜜蜂而不能发现蝴蝶吗?
此题考查人的听觉范围，甲、乙频率都在人的听觉范围内， 所以都听得到，
3.超声波雷达也叫声呐，可以用来探测海洋深度，探测时是 如何工作的?
解答：需要先知道超声波在水中的传播速度，用v表示，需要测出从海面上 发声到海底及返回的时间t，便可知道海面到海底的深度。如：超声波在海水 中的传播速度为1500m/s，从海面发出超声到接受到回声的时间为4s，海深 则为S=1/2vt=1/2×1500m/s×： 人能听到蜜蜂飞行时翅膀振动发 出的嗡嗡声，却听不到蝴蝶翅膀振动 发出的声音呢？
一、次声波和超声波
1.可闻声波：人耳能听到的声波. 其频率范围大致在20Hz-20000Hz之 间． 2.超声波：频率高于20000Hz的声波． 不能引起人类听觉器官的感觉．
次声波和超声波的区别
次声波和超声波的区别
次声波和超声波的定义是基于人耳听到的声音频率范围来定义的，正常人耳听到的声波频率范围是20Hz到20000Hz，我们定义频率低于20Hz的声波为次声波，频率高于20000Hz的声波为超声波。
次声波和超声波的区别体现在以下几个方面：
1.频率不同，次声波频率低，超声波频率高。
2.超声波由于能量都不是很大，而且在空气中传播衰减巨大，故对人造不成巨大的伤害；但由地壳运动、海啸等产生的次声波，由于和人的很多脏器谐振频率一致，又能在空气中自由传播，当达到一定能量级时对人将是致命的。
3.波长不同，次声波波长较长，传播距离远；超声波波长短，直线传播效果明显。
4.这两种波都不在人耳听到的范围内，因而不管次声波还是超声波人类是听不到的，有一些动物能够听到次声波或超声波。
比如鲸鱼经常用次声波传递信息，海豚、蝙蝠往往用超声波进行探测接受信息。
超声波和次声波
狗
452
1800
60Hz
猫
760 1500
1000Hz
150Hz
10000 12000HZ
150 000Hz
还记得吗？在本章开始时“大象可 以用人类听不到的‘声音’进行交流”？
这是因为，大象的语言对人类来 说是一种次声波。 发生次声波的现象还有：
地震、火山喷发、台风、海啸等，以 及某些机器工作……
超声波—— 频率高于20 000Hz的声音。
它们已经超过人类听觉的上限。
次 声 正常人耳能听到的声音频率范围 超 声
20Hz 20 000Hz
次声波—— 频率低于20Hz的声音。
它们已经低于人类听觉的下限。 Nhomakorabea小资料
20Hz 15Hz
85
1100 人
20 000Hz
50 000Hz 65 000Hz 蝙蝠 海豚
台风
火山
次声 地震
海 啸
振动会发出声音，为什么我们听 不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能 听到蜜蜂的声音？
想想议议的答案： 蜜蜂和蚊子翅膀的振动频率在人 的听觉范围内，而蝴蝶翅膀振动频率 不在人的听觉范围内。提示：蝴蝶翅 膀的振动频率小于10Hz，而蚊子的翅 膀振动频率为500—600Hz。
超声波和次声波在生活中的应用
超声波和次声波在生活中的应用刘海滨超声波和次声波对我们人来说是听不到的，但却与我们的生活息息相关，我们多他们的应用了解多少呢？一．超声波应用：1.超声检验。
超声波的波长比一般声波要短，具有较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。
超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术。
把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上，从试样透出的超声波携带了被照部位的信息（如对声波的反射、吸收和散射的能力），经声透镜汇聚在压电接收器上，所得电信号输入放大器，利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上。
上述装置称为超声显微镜。
超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用，在微电子器件制造业中用来对大规模集成电路进行检查，在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。
声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物的立体图像的声成像技术，其原理与光波的全息术基本相同，只是记录手段不同而已（见全息术）。
用同一超声信号源激励两个放置在液体中的换能器，它们分别发射两束相干的超声波：一束透过被研究的物体后成为物波，另一束作为参考波。
物波和参考波在液面上相干叠加形成声全息图，用激光束照射声全息图，利用激光在声全息图上反射时产生的衍射效应而获得物的重现像，通常用摄像机和电视机作实时观察。
2.超声处理。
利用超声的机械作用、空化作用、热效应和化学效应，可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等，在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用。
二．次声波的应用次声波的应用自本世纪50年代开始，并逐渐广泛地被人们所重视。
次声波的应用前景大致有这样几个方面：（1）通过研究自然现象所产生的次声波的特性和产生的机理，更深入地研究和认识这些自然现象的特征与规律。
例如，利用地震所产生的次声波，可以研究地震活动的规律。
超声波和次声波
超声波和次声波一．超声波超声波一般由具有磁致伸缩或压电效应的晶体振动产生。
它的显著特点是频率高，波长短，衍射不严重，因而具有良好的定向传播特性，而且易于聚焦。
也由于其频率高，故而超声波的声强比一般声波大得多，用聚焦的方法，可以获得声强高达109W／m2 的超声波。
超声波在液体、固体中传播时，衰减很小。
在不透明的固体中，能穿透几十米的厚度。
超声波的这些特性，在技术上得到广泛的应用。
利用超声波的定向发射性质，可以探测水中物体，如探测鱼群、潜艇等，也可用来测量海深。
由于海水的导电性良好，电磁波在海水中传播时，吸收非常严重，因而电磁雷达无法使用。
利用声波雷达——声纳，可以探测出潜艇的方位和距离。
因为超声波碰到杂质或介质分界面时有显著的反射，所以可以用来探测工件内部的缺陷。
超声探伤的优点是不损伤工件，可以探测大型工件，如用于探测万吨水压机的主轴和横梁等。
此外，在医学上可用来探测人体内部的病变，如“B超”仪就是利用超声波来显示人体内部结构的图像。
目前超声探伤正向着显像方向发展，如用声电管把声信号变换成电信号，再用显像管显示出目的物的像来。
随着激光全息技术的发展，声全息也日益发展起来。
把声全息记录的信息再用光显示出来，就可直接看到被测物体的图像。
声全息在地质、医学等领域有着重要的意义。
由于超声波能量大而且集中，所以也可以用来切削、焊接、钻孔、清洗机件，还可以用来处理种子和促进化学反应等。
超声波在介质中的传播特性，如波速、衰减、吸收等与介质的某些特性( 如弹性模量、浓度、密度、化学成分、黏度等) 或状态参量( 如温度、压力、流速等) 密切有关，利用这些特性可以间接测量其他有关物理量。
这种非声量的声测法具有测量精度高，速度快等优点。
由于超声波的频率与一般无线电波的频率相近，因此利用超声元件代替某些电子元件，可以实现电子元件难以起到的作用。
超声延迟线就是其中一例。
因为超声波在介质中的传播速度比电磁波小得多，用超声波延迟时间就方便得多。
超声波与次声波
03
超声波与次声波的区别
频率差异
超声波
频率高于20000赫兹的声波，人耳无法听到。
次声波
频率低于20赫兹的声波，人耳同样无法听到。
传播特性差异
超声波
在气体、液体和固体中均能传播，不易被吸收，遇到障碍物 会发生反射和折射。
次声波
在气体和液体中传播效果较好，但在固体中传播效果较差， 容易被吸收，遇到障碍物时不易发生反射和折射。
超声波和次声波的传播速度都与介质的特性有关， 例如温度、压力和密度。
超声波和次声波的传播都需要介质，因为它们都 是机械波，需要物质来传递振动。
对人体影响
超声波和次声波都对人体有一 定的影响，主要取决于波的强
度和暴露时间。
高强度的超声波和次声波可 以引起人体不适，如头痛、
恶心、失眠等。
长期暴露于低强度的超声波和 次声波可能对人体健康产生潜 在影响，需要进一步研究。
磁致伸缩效应
利用磁致伸缩材料的磁致 伸缩效应将电能转换为超 声波。
其他方式
如机械振动、电磁振动等。
应用领域
无损检测
利用超声波的穿透能力 和回声技术，检测材料
内部缺陷。
医学成像
利用超声波的反射和折 射技术，生成人体内部
结构图像。
清洗与加工
利用超声波的振动和微 射流技术，清洗和加工
各种材料和零件。
其他领域
超声波与次声波
• 超声波 • 次声波 • 超声波与次声波的区别 • 超声波与次声波的共性 • 超声波与次声波的未来发展
01
超声波
定义与特性
定义
超声波是指频率高于20000赫兹的声 波，人类无法听到。
特性
具有波长短、频率高、穿透力强、方 向性好等特点。
超声与次声知识点总结
超声与次声知识点总结1. 超声与次声的概念与特点1.1 超声超声是指频率高于人类听觉范围（20 Hz - 20 kHz）的声波。
超声波的频率通常在20 kHz至1 GHz之间。
超声波的特点有： - 高频率：超声波的频率高于人类听觉范围，通常在20 kHz至1 GHz之间。
- 短波长：由于频率高，超声波的波长相对较短，使得超声波能够在物体中产生衍射和散射现象。
- 直线传播：超声波在均匀介质中以直线传播，可以沿直线路径传播到较远距离。
1.2 次声次声是指频率低于人类听觉范围的声波。
次声波的频率通常在20 Hz以下。
次声波的特点有： - 低频率：次声波的频率低于人类听觉范围，通常在20 Hz以下。
- 长波长：由于频率低，次声波的波长相对较长，使得次声波能够在物体表面产生衍射和散射现象。
- 多为低能量：次声波的能量通常较低，不易引起物体的共振和破坏。
2. 超声与次声的应用2.1 超声的应用超声在医学、工业、科学研究等领域有着广泛的应用。
2.1.1 医学领域•超声成像：超声波在人体组织中的传播速度与密度有关，利用超声波在人体内部的反射和散射，可以生成人体组织的影像，用于诊断和监测疾病。
•超声治疗：通过超声波的热效应、机械效应和化学效应，对疾病进行治疗，如超声刀、超声消融等。
•超声检测：利用超声波对血流、心脏功能等进行检测和监测。
2.1.2 工业领域•超声清洗：利用超声波的高频振动作用，清洗物体表面的污垢和杂质。
•超声焊接：利用超声波的振动和热效应，将物体的两个部分焊接在一起。
•超声测厚：利用超声波的传播速度和反射特性，测量物体的厚度。
2.2 次声的应用次声在科学研究和工程实践中也有一些应用。
•地震学：次声波能够传播到较远的距离，被广泛应用于地震勘探、地震监测和地震预警等领域。
•大气物理学：次声波可以传播到大气中的较高层次，用于研究大气的结构和运动。
2.2.2 工程实践•振动检测：次声波可以用于检测和分析机械设备、工程结构等的振动情况，用于预测和预防故障。
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频率小于 20Hz (赫兹的声波叫做次声波。
次声波不容易衰减,不易被水和空气
吸收。
而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。
某些次声波能绕地球 2至 3周。
某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性,危险时可致人死亡。
次声波的特点次
声波的特点是来源广、传播远、穿透力强 . 次声的声波频率很低,一般均在 20Hz
以下, 波长却很长,传播距离也很远 . 它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远 . 例如,频率低于 1Hz 的次声波,可以传到几千以至上万千米以外的地方 . 次声波具有极强的穿透力,不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下 . 次声波的传播速度和可闻
声波相同,由于次声波频率很低。
大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。
1883年 8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时 108小时. 1961年,苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了 5圈。
7 000 Hz的声波用一张纸即可阻挡,而 7 Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土.地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁.次声如果和周围物体发生共振, 能放出相当大的能量, 如 4 Hz~8 Hz的次声能在人的
腹腔里产生共振, 可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。
编辑本段应用与危害危害
次声波会干扰人的神经系统正常功能, 危害人体健康。
一定强度的次声波,能使人
头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。
有人认为,晕车、晕船就是车、船在运行时伴生的次声波引起的。
住在十几层高的楼房里的人,遇到大风天气,往往感到头晕、恶心,这也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。
更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。
应用及前景从 20世纪 50年代起,核武器的发展对次声学的建立起了很大的推动作用,使得对次声接收、抗干扰方法、定位技术、信号处理和传播等方面的研究都有了很大的发展,次声的应用也逐渐受到人们
的注意.其实,次声的应用前景十分广阔,大致有以下几个方面:1.研究自然次声的特
性和产生机制,预测自然灾害性事件.例如台风和海浪摩擦产生的次声波,由于它的传播速度远快于台风移动速度,因此, 人们利用一种叫“ 水母耳” 的仪器,监测风暴发出的次声波,即可在风暴到来之前发出警报.利用类似方法, 也可预报火山爆发、雷暴
等次声波自然灾害. 2. 通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性, 可探测某些大规模气象过程的性质和规律.如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等.
3.通过测定人和其他生物的某些器官发出的微弱次声的特性,可以了解人体或其他生物相应器官的活动情况.例如人们研制出的“ 次声波诊疗仪” 可以检查人体器官工作是否正常.
4.次声在军事上的应用,利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器,次声武器——般只伤害人员,不会造成环境污染。