超声波原理及应用专题科技小论文

合集下载

超声波原理的应用论文

超声波原理的应用论文

超声波原理的应用论文摘要本篇论文将详细讨论超声波原理及其在不同领域中的应用。

超声波作为一种广泛使用的无损检测技术,已经在医学、工业、环境等领域中发挥着重要作用。

本文将介绍超声波的基本原理及其传播特性,并探讨其在医疗诊断、材料检测、工业制造等领域中的应用。

通过深入研究超声波的原理和应用,希望能够提高对超声波技术的认识和理解。

1. 引言超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波,通常指发生频率超过20kHz的机械波。

超声波具有穿透力强、方向性好、无辐射、易于操作等优点,因此在各个领域中得到了广泛应用。

本文将以医学、工业和环境三个方面为例,介绍超声波原理在不同领域中的应用。

2. 超声波原理超声波是通过振动源产生的机械波,传递方式是通过材料中的分子传导能量。

其基本原理是利用特定频率的超声波在介质中的传播和反射,从而实现对材料内部结构以及介质性质的检测。

超声波的频率范围通常在20kHz至1GHz之间。

3. 超声波在医学中的应用超声波在医学领域中的应用非常广泛。

常见的应用包括超声波成像、超声波治疗和超声波可视化。

超声波成像是通过超声波的传播和反射,产生影像用于诊断疾病。

超声波治疗则是利用超声波的声压和能量使组织变化,用于溶解血栓、癌症治疗等。

超声波可视化是通过超声波的频率使血流形成一种可视化的效果,帮助医生观察血流速度、方向和质量。

在医学领域中,超声波的应用非常重要。

它可以帮助医生进行准确的诊断,并且具有非侵入性的特点,对患者没有任何副作用。

因此,超声波成像在儿科、妇科、心血管等方面得到了广泛应用。

4. 超声波在工业中的应用超声波在工业领域中也具有重要的应用价值。

常见的应用包括材料检测、无损检测和焊接等。

超声波可以通过材料的表面或内部进行检测,帮助工程师发现潜在的缺陷或损伤。

超声波无损检测能够检测金属材料中的裂纹、气孔、异物等缺陷,以保证产品质量。

此外,超声波焊接可以通过振动产生热量,实现材料的连接,适用于多种材料。

超声波的原理应用

超声波的原理应用

超声波的原理应用引言超声波是一种机械波,其频率高于人耳可听到的上限20kHz,具有穿透力强、方向性好、精确度高等特点。

它在很多领域都有广泛的应用,例如医学诊断、物体检测和测量、通信等。

本文将介绍超声波的工作原理以及它在不同领域的应用。

工作原理超声波是通过振动源(例如压电晶体)产生的机械振动传播,它需要介质来传递。

当超声波传播到介质中时,它会发生多次反射和散射,最后被接收器接收。

根据介质的不同,超声波的传播速度也不同,因此可以通过测量超声波的传播时间来进行距离或深度的测量。

超声波的频率决定了它的应用范围。

低频超声波可以用于物体的探测和测量,例如测量距离、检测材料的质量和密度等。

高频超声波可以用于医学诊断,例如超声心动图、超声造影等。

医学应用超声诊断•超声心动图:通过超声波可以观察和记录心脏的运动和结构,用于诊断心脏疾病。

•超声造影:通过注射带有超声波反射剂的介质,可以增强超声波在体内的反射信号,从而更清楚地观察器官的结构。

•超声波治疗:利用超声波的机械、热效应来治疗一些疾病,例如肿瘤的消融和髓内溶栓等。

超声导航超声导航是一种通过超声波来引导手术操作的技术。

医生可以使用超声波图像来定位器官和病变部位,从而更准确地进行手术。

超声治疗超声波除了可以用于诊断,还可以用于治疗一些疾病。

利用超声波的机械、热效应,可以破坏肿瘤细胞、消融结石等。

工业应用物体检测•超声波测距:通过测量超声波的传播时间,可以计算出物体与传感器之间的距离,用于自动化生产线上的物体检测。

•超声波无损检测:利用超声波的穿透能力,在无损条件下对材料进行检测,例如检测钢板的厚度、焊缝的质量等。

流体测量超声波可以测量液体或气体的流速和流量,广泛应用于供水系统、石油化工等领域。

级差测量超声波可以测量液位或固体物料的高度,用于工业过程控制、储罐液位监测等。

通信应用超声波可以用于短距离无线通信。

由于超声波的传播距离有限,通信距离较短,但具有更低的功耗和更高的安全性,适用于一些特定场景,例如移动支付、无线鼠标等。

大物实验报告-超声波

大物实验报告-超声波

超声波原理及其应用专题试验论文专业:土木工程XX:makasha学号:----指导教师:---试验日期:2021.10.14试验时段:04超声波原理及其应用专题试验论文摘要:主要介绍超声波的产生原理与传播、超声波声速的测量、利用超声波测量固体的弹性常数以及超声波的探测与成像根本原理。

通过对实验的操作过程的反思与总结,加深对超声波的认识和了解。

关键词:超声波产生原理与传播超声波声速固体弹性常数背景:自19世纪末到20世纪初,在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后,人们解决了利用电子学技术产生超声波的方法,从此迅速揭开了开展与推广超声技术的历史篇章。

本文主要介绍关于超声波的根本知识和通过动手实验验证的一些结论。

论述:一、超声波的产生原理与传播1、产生某些固体物质,在压力〔或拉力〕作用下产生形变,从而是物质本身方案,在物体相对的外表出现正、负舒服电荷,这一效应称为压电效应。

如果晶体片内部的质点的振动方向垂直于晶体的平面,那么晶片向外发射的就是超声纵波。

超声波在介质中传播可以有不同的波形,它取决于介质可以介质可以承受何种作用力以及如何对介质激发超声波。

2、传播超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,通常以纵波的方式在弹性介质内会传播,是一种能量的传播形式,与可听声波的规律没有本质上的区别。

波型通常有三种:〔1〕横波:当介质中质点的振动方向与超声波的传播方向垂直时,此种超声波为横渡波型。

犹豫固体介质除了能承受体积形变外,还能承受切变变形,因此当其有剪切力交替作用于固体介质时,均能产生横波。

横波只能在固体介质中传播。

〔2〕纵波:当介质内质点振动方向与超声波的传播方向一致时,此超声波为纵波波型。

任何同体介质当其体积发生交替变化时均能产生纵波。

〔3〕外表波:是沿着固体外表传播的具有纵波和横波双重性质的波。

外表波可以看成是由平行于外表的纵波和垂直于外表的横波合成,振动质点的轨迹为一椭圆,在距离外表1/4波长深处振幅最大,随着深度的增加很快衰减,实际上距离外表一个波长以上的地方,质点的振动振幅就已经很微弱了。

超声波的应用与原理

超声波的应用与原理

超声波的应用与原理1. 引言超声波是一种具有高频率的机械波,其频率高于人类听觉范围的声波频率。

由于其能够在空气、液体和固体中传播,并且能够通过不同介质的介电常数和密度的变化产生反射、折射和散射现象,因此超声波在许多领域中有着广泛的应用。

2. 超声波的原理超声波的生成是通过压电效应实现的。

当施加电场时,压电晶体会发生压电效应,从而使晶体内部的正负电荷分离产生机械变形,进而产生超声波。

超声波的传播速度与介质的物理性质有关,通常在空气中的传播速度为340m/s,而在水中则为1498m/s。

超声波在传播过程中会发生干涉、衍射、散射等现象,从而可以用来进行物体的探测和成像。

3. 超声波的应用3.1 医疗领域超声波在医疗领域中广泛应用于诊断和治疗。

通过超声波可以观察人体内部器官的情况,如心脏、肝脏、肾脏等,以及胎儿的发育情况。

此外,超声波还可以用于碎石治疗,通过超声波的聚焦作用将激光或超声波能量集中在结石上,从而实现结石的碎裂。

3.2 工业领域超声波在工业领域中也有着重要的应用。

例如在无损测试中,通过发送超声波信号并监测其返回情况,可以检测材料中的缺陷或裂纹,从而判断其质量。

此外,超声波还可以用于液体的清洗、切割和焊接等工艺。

3.3 测量与检测领域超声波在测量与检测领域中也有着广泛的应用。

例如在流体测量中,通过测量超声波在流体中的传播时间和速度,可以计算流量。

此外,超声波还可以用于测量距离、速度、密度、厚度等物理量。

3.4 家电与消费电子产品超声波在家电与消费电子产品中也有一些应用。

例如在清洁设备中,超声波可以产生强烈的物理震荡和高频振动,从而帮助去除污渍。

此外,超声波还可以用于空气湿度的测量和距离传感器等领域。

4. 总结超声波作为一种机械波,具有广泛的应用范围。

其应用领域涵盖了医疗、工业、测量与检测、家电与消费电子产品等多个领域。

通过深入研究超声波的原理,可以不断拓展其应用,实现更多的创新和发展。

超声波毕业论文

超声波毕业论文

超声波毕业论文超声波毕业论文近年来,超声波技术在医学、工业、环境监测等领域得到了广泛应用。

超声波是一种高频声波,具有穿透性强、无辐射、易于操作等特点,因此被广泛研究和应用。

本文将从超声波的原理、应用和前景等方面进行论述。

一、超声波的原理超声波是指频率超过20kHz的声波。

超声波的产生是通过超声波发生器产生高频电信号,然后通过换能器转换为机械振动,最终以声波的形式传播出去。

超声波的传播速度和频率有关,一般情况下,超声波在空气中的传播速度为343m/s。

超声波的产生和传播过程中,会发生一系列的现象,如反射、折射、散射等。

利用这些现象,可以实现对物体的探测和成像。

超声波的反射和折射原理被广泛应用于医学超声诊断、无损检测等领域。

二、超声波的应用1. 医学领域超声波在医学领域的应用非常广泛,尤其是在影像学方面。

通过超声波成像技术,可以对人体内部进行无创检测,如检查胎儿发育情况、观察器官结构、检测肿瘤等。

与传统的X射线成像相比,超声波成像无辐射,对人体无害,因此被广泛应用于临床诊断。

2. 工业领域超声波在工业领域的应用主要体现在无损检测方面。

通过超声波的传播和反射特性,可以实现对材料内部缺陷、裂纹等缺陷的检测。

这种无损检测方法可以避免破坏性检测带来的损失,提高生产效率和产品质量。

3. 环境监测超声波在环境监测中的应用主要体现在水质监测方面。

通过超声波的传播速度和散射特性,可以实现对水中微粒浓度、水质污染等参数的检测。

这种方法无需取样,操作简便,因此被广泛应用于水质监测领域。

三、超声波技术的前景随着科技的不断进步和发展,超声波技术在各个领域的应用将会越来越广泛。

在医学领域,超声波成像技术将会更加精确和高效,为临床诊断提供更多的信息。

在工业领域,超声波的无损检测方法将会更加智能化和自动化,提高生产效率和产品质量。

在环境监测领域,超声波技术将会更加精准和可靠,为水质监测提供更好的解决方案。

总之,超声波技术作为一种无辐射、穿透性强的检测方法,具有广泛的应用前景。

超声波实验的原理和应用

超声波实验的原理和应用

超声波实验的原理和应用前言超声波是一种频率超过20kHz的声波,具有较短的波长和较强的穿透能力。

在科学研究、医学、工业等领域都有着广泛的应用。

本文将介绍超声波实验的原理和应用。

超声波的原理超声波的发生是通过压电效应产生的。

将交流电施加到压电晶体上,会引起晶体的振动,从而产生超声波。

超声波在传播过程中遵循声波的规律,可以在介质中传递、反射和折射。

其传播速度和频率与所在介质的性质有关。

超声波的频率通常在20kHz至1MHz之间,可以通过调整电压频率来改变超声波的频率。

超声波的波长较短,因此具有较强的穿透能力,可以穿透普通材料如水、金属和绝大部分固体。

超声波在不同介质中的传播速度不同,可以利用这个特性进行测量和成像。

超声波实验的应用超声波实验在科学研究、医学和工业领域有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用:1. 超声波测距超声波测距是利用超声波的穿透能力和反射特性来测量物体的距离。

通过发送超声波并测量超声波从物体反射回来所需的时间,可以计算出物体与超声波发射器之间的距离。

这项技术被广泛应用于测量、探测和避障等领域。

2. 超声波成像超声波成像是利用超声波在不同介质中的传播速度差异来生成物体的图像。

通过探头发射超声波,然后接收反射回来的超声波信号,可以根据信号的时间和强度差异来生成图像。

超声波成像在医学中被广泛使用,用于检查人体内部器官的结构和异常情况。

3. 超声波清洗超声波清洗利用超声波的高频振动来清洗物体表面。

将需要清洗的物体放入超声波清洗器中,超声波的振动将物体表面的污垢和杂质从物体上剥离。

超声波清洗可以有效地清洗复杂形状的物体,广泛应用于实验室、医疗器械、珠宝和眼镜等领域。

4. 超声波焊接超声波焊接是一种利用超声波振动加热来实现材料焊接的方法。

将需要焊接的材料放置在超声波焊接机中,超声波振动将材料表面摩擦加热,达到焊接的目的。

超声波焊接因为可以实现非接触、快速、无需添加其他材料等特点,在电子、汽车和塑料加工等领域有着广泛的应用。

超声波及其应用技术的研究

超声波及其应用技术的研究超声波是一种机械波,具有频率高、能穿透材料等特点。

因此,它的应用范围非常广泛,如医疗、无损检测、测距等领域。

在过去的几十年中,随着技术的不断进步,超声波及其应用技术已经成为了很多领域中不可或缺的技术手段之一。

一、超声波的基本原理超声波是一种机械波,通过声波的振动来传递能量。

与普通的声波不同,超声波的频率很高,通常在1 MHz以上。

因此,它具有比较强的穿透力,可以穿透大多数材料,如金属、混凝土、木材和人体等。

超声波的产生过程一般是通过压电晶体、磁电晶体或热膨胀作用等方式进行产生。

在超声波传播的过程中,波长越小,穿透力越强。

因此,高频率的超声波一般用于检测细小的缺陷和测量短距离等应用领域。

二、超声波的应用领域1.医疗领域超声波在医疗领域中应用最广泛。

它通常用于诊断和治疗。

超声诊断可以通过超声波的反射来生成图像,从而判断病变的位置和大小。

通过对图像的观察,能够较为准确地判断病症的类型和严重程度。

同时,超声波治疗也成为了一种新型的治疗方式。

其应用范围包括心血管疾病、肝病、肾病等。

2.无损检测领域无损检测是指不损伤材料的情况下,通过一定的检测手段,检测对象内部的缺陷或变化。

超声波作为一种非常有效的无损检测技术,被广泛应用于金属、航空、石油、化工、水泥等领域。

其主要作用是检测材料中的裂纹、孔洞、夹杂物等缺陷,以确保产品的质量和安全性。

3.测距领域超声波的穿透力很强,可以穿透许多材料。

因此,超声波测距被广泛应用于各种场合,如测量水深、墙壁厚度、地下体积等。

超声波测距的原理是利用声波在空气和物体之间反复弹射,计算声波往返的时间,从而测量物体的距离。

三、超声波应用技术的研究方向随着科技的不断发展,人们对于超声波及其应用技术的研究也在不断深入。

以下是几个主要的研究方向:1.多普勒成像技术多普勒成像技术是超声波的一个应用领域。

它主要通过测量血流速度和心脏功能等指标,诊断心脏病等疾病。

多普勒成像技术通常结合了图像处理、计算机视觉、信号处理等一系列技术,以提高数据的准确性和可靠性。

超声波的应用及其原理

超声波的应用及其原理1. 引言超声波是一种机械波,具有高频和高能量的特点。

它在许多领域中被广泛应用,如医学、工业、环境监测等。

本文将探讨超声波的应用以及其原理。

2. 超声波的原理超声波是指频率高于人耳可听到的范围(20kHz)的声波。

它的产生是通过利用压电效应或热致发声等原理轧制的。

超声波在空气、水、固体等介质中传播,其传播的速度和频率与介质的性质有关。

3. 医学应用3.1 超声波在诊断中的应用•超声波在医学诊断中被广泛用于超声波成像、血流测量、器官检查等方面。

•超声波成像是通过超声波在人体组织中的反射来生成图像,可以用于检测器官病变和胎儿发育等方面。

•超声波血流测量可以通过测量超声波在血液中的传播速度来评估血液流动情况,用于心脏疾病等的诊断。

3.2 超声波在治疗中的应用•超声波在医学治疗中也有着重要作用。

超声波可以用于物理治疗,如治疗肌肉疼痛、促进伤口愈合等。

•超声波还可以用于聚焦治疗,通过将超声波聚焦到病变区域来进行精确治疗,如肿瘤治疗等。

4. 工业应用4.1 超声波在无损检测中的应用•超声波在工业领域中被广泛用于无损检测。

它可以通过测量超声波的传播速度和反射信号来检测材料内部的缺陷,如裂纹、气孔等。

•这种无损检测方法非常重要,可以用于确保产品质量、预防事故等。

4.2 超声波在清洗中的应用•超声波在清洗领域有着广泛的应用。

它可以通过产生高频的压力波动来清洗物体表面的污垢。

•超声波清洗不仅快速高效,而且可以在细小的缝隙中清洗,适用于各种物体的清洗。

5. 环境监测应用5.1 超声波在水质监测中的应用•超声波可以用于水质监测。

它可以通过测量超声波在水中的传播速度和衰减来评估水质是否污染,如测量水的浑浊度、有害物质的含量等。

5.2 超声波在大气监测中的应用•超声波还可以用于大气环境监测。

它可以通过测量超声波在大气中的传播速度和衰减来评估空气质量,如测量空气中的颗粒物浓度、雾霾程度等。

6. 总结超声波作为一种重要的机械波,具有广泛的应用前景。

超声波原理应用专题实验报告及论文

超声波原理应用专题实验报告及论文超声波原理专题实验报告及论文授课教师:王保军学院:电气工程学院专业:电气信息类(轨道牵引电气化)班级:电气1109班姓名:学号:电话:E-mail:目录实验一.超声波的产生与传播 (5)一.实验方案 (5)1.直探头延迟的测量 (5)2.脉冲波频率和波长的测量 (6)3.波型转换的观察与测量 (6)4.折射角的测量 (8)二.实验内容及要求 (9)1.测量直探头的延迟 (9)2.测量脉冲超声波频率和波长 (9)3.波形转换的观察和测量 (9)4.验证斯特令定律(选做) (9)三.分析与思考 (10)实验二.固体弹性常数的测量 (10)一.实验方案 (10)1.声速的直接测量方法 (10)2.速的相对测量方法 (13)二.实验内容与要求 (13)1.测量直探头和斜探头的延迟 (13)2.利用直探头测量铝试块的纵波声速133.利用斜探头测量铝试块的横波声速144.计算铝试块的杨氏模量和泊松系数14三.分析与思考 (14)实验三.超声波探测 (14)一.实验方案 (14)1.声束扩散角的测量 (14)2.直探头探测缺陷深度 (15)4.斜探头测量缺陷的深度和水平距离16二.实验内容及要求 (18)1.测量直探头的扩散角 (18)2.探测CSK-IB试块中缺陷C的深度183.探测CSK-IB试块中缺陷D的深度和距试块右边沿的距离 (18)三.分析与思考 (18)超声波原理及应用科技小论文 (19)——超声波在工业及医学上的应用 (19)四.论述 (20)2.临界角的测量 (21)五.结论 (22)3.超声波探测 (23)六.扩展——超声波在工业及医学上的应用26七、结语 (29)八、参考文献 (29)实验一.超声波的产生与传播一.实验方案1.直探头延迟的测量参照附录A连接JDUT-2型超声波实验仪和示波器。

超声波实验仪接上直探头,并把探头放在CSK-IB试块的正面,仪器的射频输出与示波器第1通道相连,触发与示波器外触发相连,示波器采用外触发方式,适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范围与时间范围,使示波器上看到的波形如图1.7所示。

方正论文

超声波原理及其应用摘要:科学技术是第一发展生产力他反应了一个国家的科技创新与发展成果。

现在国家越来越重视科技的发展超声波技术发展及其应用,包括超声波传感器、超声波测距、超声波测量流量、超声波提取技术、超声波在军事中的应用、超声波技术在纳米材料制备中的应用、超声波在医疗方面的应用。

关键词:超声波产生及传播原理发展及其应用正文:一、超声波产生与传播及其原理1、什么是超声波所谓超声波,是指人耳听不见的声波。

正常人的听觉可以听到20赫兹(Hz)-20千赫兹(kHz)的声波,低于20赫兹的声波称为次声波或亚声波,超过20千赫兹的声波称为超声波。

超声波是声波大家族中的一员,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,是一种能量和动量的传播形式,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。

2、波的传播超声波是波的一种,他的传播完全符合波的传播特点。

所以超声波在介质中传播的波形取决于介质可以承受何种作用力以及如何对介质激发超声波。

通常有如下三种波形:纵波波形:当媒质中各体元振动的方向与波传播的方向平行时,此超声波为纵波波形。

任何固体介质当其体积发生交替变化时均能产生纵波。

横波波形:当媒质中各体元振动的方向与波传播的方向垂直时,此种超声波为横波波形。

由于媒质除了能承受体积变形外,还能承受切变变形,因此,当其有剪切应力交替作用于媒质时均能产生横波。

横波只能在固体介质中传播。

表面波波形:是沿着两种媒质的界面传播的具有纵波和横波的双重性质的波。

表面波可以看成是由平行于表面的纵波和垂直于表面的横波合成, 振动质点的轨迹为一椭圆,在距表面1/4波长深处振幅最强,随着深度的增加很快衰减,实际上离表面一个波长以上的地方,质点振动的振幅已经很微弱了。

3、超声波传播的特点总的来说与可闻波相比,超声波由于频率高、波长短,在传播过程中具有许多其特有的性质: 1)方向性好。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

超声波原理与应用专题科技小论文
学院:
姓名:
学号:
超声波原理与应用专题科技小论文
一:摘要:本文主要就超声波原理与应用专题实验过程进行的一些讨论和总结,并扩展到超声波在现实生活中的广泛应用。

二:关键字:超声波,产生,实验理论,应用。

三:背景:超声波专题分为三部分,第一部分是超声波的产生与传播,第二部分是固体弹性常数的测量,第三部分是超声波探测,第三个实验是前两个实验的综合,旨在通过实验掌握示波器的使用和超声波的基本原理。

提高工科学生将物理理论和实践结合起来的能力,进行综合性实验,提高实践操作能力。

四:实验过程中注意事项:
⑴注意放置的试块的方向,还有分清楚A,B,C,D分别是哪个,这对实验后期有重要作用。

⑵在超声波的产生与传播实验中注意把斜探头的方向放正确,如果没有斜探头方向放反了,则得不到需要的信号,或者得到错误的信号;
⑶注意在放置探头的时候大致应该放的位置,比如应该在用斜探头测量延迟的时候应该把斜探头放到R2半径内,不能
放得太离谱,找不到需要的条纹;
⑷在固体弹性常数的测量实验中,注意把分清楚横波,纵波,表面波;
⑸超声波探测实验中多个地方会出现类似的回波,容易让人产生错误的判断,所以需要在实验之前搞清楚大概是在哪个位置产生的回波是所需,不要与其他棱的回波混淆。

五:实验中的重要公式:
⑴超声波的产生与传播:
①直探头的延迟时间:t=2t1-t2;
②试块纵波声速:Cs=2L/(t2-t1);
③斜探头的延迟时间:t=2t1-t2;
④试块横波的声速:Cs=2(R2-R1)/(t2-t1);
⑤λ=C/f, f=4/t;
⑵固体弹性常数测量实验:
①前沿距离:Lo=R2-L;
②探测的折射角:βs=arctan(xB-Xa-L)/H;
③C=d/t;
④杨氏模量E=ρCs2(3T2-4)/T2-1;
⑤泊松系数σ=T2-2/2(T2-1);
⑶超声波探测:
①斜探头扩散角Θ=2arcta[|x2-x1|/2Lcosβ2];
②绝对测量深度:Hc=CL.(tc-to)/2;
③延迟:to=tB-2H/Ccosρ;
④前沿距离:Lo=HB.tanβ-(xB-LB);
⑤D孔深度:HD=[C(tD-to)tanβ]/2;
⑥D孔离试块边沿的水平距离LD=Xd+Lo-HDtanβ;
六:超声波的应用:
⑴蝙蝠与超声波以及人类的应用:
蝙蝠先会发出一连串超声的尖叫声,声波遇到障碍物便会反射,就像我们向山谷拍手会听到回声一样。

由于超声波的频率高,相对较少出现绕射现象,所以回声十分清晰。

蝙蝠分析回声的方向和回传时间,便可以知道环境的精确图像。

人们根据蝙蝠“看”事物的原理,发明了声纳探测器,用来测量水深。

船只上的发射器先向海底发射超声波,再由另一些仪器接收和分析反射回来的讯息,从而得到整个海床的面貌。

⑵超声波的医学应用
医生所用的超声波扫描术可说是超声波最重要的应用。

超声波扫描不涉及有害的辐射,远比X-射线等检验工具安全,所以常用于产前检查。

医生会将一个发出高频超声波(频率为1-5 兆赫) 的手提换能器,贴着母亲的肚皮进行扫描。

声波到达各种身体组织的边界时会有不同程的反射(例如液体及软组织的边界、软组织及骨的边界)。

接收器收到反射波,便可计算出反射的强度及反射面的距离,以分辨不同的身体组织,并得到胎儿的影像。

接收器使用了压电的原理,把超
声波所产生的压力转变成电子讯号,再输送到仪器分析。

超声波扫描可以帮助医生测量胎儿的大小以确定产期,检查胎儿的性别、生长速度、头的位置是否正常向下、胎盘的位置是否正常、羊水是否足够,与及监察抽羊水的过程,以保障胎儿的安全等。

此外,超声波扫描术也用于妇科检查,它可以帮助医生有效地把生长在乳房或卵巢中的恶性组织分辨出来。

⑶超声波扫描术的两个重要分支——多普勒超声波扫描术和立体超声波成像技术(更扩大了超声波在医学上的用途。


①多普勒超声波扫描术
多普勒超声波扫描术已应用了颇长的时间,这技术利用了波动的多普勒效应。

反射超声波物体的运动,会改变回声的频率,当物体正向着接收器移动时,频率便会升高,相反当物体正在远去时,频率便会降低。

从回声的频率改变,仪器便可计算到物体的运动速度。

多普勒超声波扫描术主要用於检查血液在心脏及主要动脉中的流动速度。

血液的流动情况会以一个颜色的影像显示出来,不同的颜色代表不同的流速。

这有助医生及早发现胎儿先天性心脏毛病。

②立体超声波成像技术
立体超声波成像技术是很新的技术。

检查员首先从多个不同角度拍摄胎儿的二维超声波影像,然後利用电脑技术合
成胎儿的立体影像。

利用这技术可清晰地显示胎儿的样貌,甚至摄录到胎儿细致如踢脚或转身等动态,实在为准父母带来不少惊喜。

外表的缺憾如兔唇、多指甚至细如斑痣等都可以清楚地显示出来。

立体成像技术将会成为未来超声波技术研究的重点。

此外,高频的超声波带有强大的振动能。

将超声波入射载满水的容器,再放入需要的清洗的物件,水的振动便可去除物件上的尘垢,而不需直接接触物件的表面。

眼镜公司替我们洗眼镜时就是用这种方法。

如果将高能超声波聚焦,能量甚至足以震碎石块,所以可以用来击碎体内结石,使患者免受手术之苦。

⑷由超声波原理制作的各种仪器:
超声波定位,超声波加湿器,超声波洗衣机,高速测定仪,超声波探测固体内部故障,B超,雷达探测,清洗精细物品,击碎人体胆结石,电阻焊的焊点强度的检测,超声波提取生物纳米,超声波制药,超声波乳化,航海声纳,建筑物探测。

七:结语
超声波实验具有比较严格实验步骤,又是一个比较细致的实验,因此,要求学生实验前进行必要的预习,熟悉实验步骤,了解仪器结构,掌握仪器调节方法,实验时要耐心调节,细心观察,相信做到这些就能得到正确的实验结果并掌握实验核心理论知识。

参考文献:《大学物理实验》,百度百科,百度搜索等。

相关文档
最新文档