物理

人生活在声波的世界里。说话声、唱歌声、音乐声、行车声、嘈杂声……其实，人能听到的仅是声波的一部分。实验表明，人仅能听到频率在20～20000赫以内的声波。这个范围内的声波叫可闻声波。低于20赫的叫次声波，高于20000赫的叫超声波。次声波和超声波是人听不见的。可闻声主要应用于语言交流和音乐等。次声波波长长，绕射能力强，不易被水、空气和一般障碍阻挡吸收。地震、核产生的次声可绕地球传播两三周。因此次声可用来探测高空气象、侦察核、预测地震等。超声波波长短，对液体和固体有较强的穿透能力，可用来对机械零件探伤，诊断人体病变、粉碎结石。还可用来清洗机械、仪器零件等。

19世纪时，德国科学家克拉尼通过实验得出：2万赫是人耳所能听到的声波的上限。后来人们就把这种超过2万赫的人耳不能听到的声波叫做超声波。

神奇的超声与次声超声波有两个很重要的特性：第一是它的定向性。由于超声波的频率很高，所以波长很短，因此它可以像光那样沿直线传播，而不像那些波长较长的声波会绕过物体前进。超声波碰到障碍物就会反射回来，通过接收和分析反射波，就可以测定障碍物的方向和距离。在自然界里，蝙蝠就是用口器发出超声波，用耳朵接收反射波来辨别障碍物的，因此它在漆黑的岩洞里能够飞翔自如，还能准确无误地捕捉到小飞虫呢！

超声波的第二个特点是它在水里能传播很远的距离。在空气中，3万赫的超声波前进24米，强度就减弱过半；而在水里，它前进44千米强度才减弱一半，是空气中传播距离的1800倍左右。由于光和其他电磁波在水里步履维艰，走不了多远，因此超声波便成了探测水中物体的首选工具了。

第一次世界大战的时候，德国潜水艇凭借浩瀚的海洋做掩护，频频袭击英国和法国的巡洋舰。此时，法国科学家朗之万心急如焚，他经过苦心钻研，发明了一种叫声呐的仪器。声呐由超声波发生器和接收器两部分组成。发声器主动发出超声波，接收器接收并测量各种回声，通过计算发出和收到信号的时间间隔来发现各种目标。精密的主动声呐不仅能够确定目标的位置、形状，甚至还能分析出敌潜艇的许多性能呢。

在和平的年代里，声呐还被用来探测鱼、测定暗礁、港口等。用现代的侧扫声呐来考察海底的情况，它能清晰地把海底地貌描绘到图纸上，画出精确的“地貌声图”，误差不超过20厘米。

同样的道理，把超声波送入人体，产生的反射波经过设备的处理，会在荧光屏上显示出清晰的图像，把人体的大小、位置、彼此间的关系和生理状况反映得清清楚楚。大家熟悉的医院里常做的B超检查，就是用B型超声波来检查肝、胆、胰以及子宫、盆腔、卵巢等重要，及时发现其中的结石、等病变。利用超声波，医生还能对怀孕妇女腹中的胎儿进行检查。

超声波检测的原理应用到工程上，就是超声探伤。只要向工件发射一束超声波，遇到工件内隐藏的裂纹、砂眼、气泡等，超声波就会发生不正常的反射波，再小的缺陷也逃不过它的检测。超声波成了工程师明亮的“眼睛”。

超声技术

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，人们解决了利用学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。

1922年，德国出现了首例超声波的发明专利。40年代末期超声在欧美兴起，1949年召开的第一次国际医学超声波学术会议上，才有了超声方面的论文交流，为超声学的发展奠定了基础。1956年第二届国际超声医学学术会议上已有许多论文发表，超声进入了实用成熟阶段。

国内在超声领域起步稍晚，1950年首先在北京开始用800KHz频率的超声机多种疾病，至50年代开始逐步推广，并有了国产仪器。到了70年代有了各型国产超声仪，超声疗法普及到全国各大型医院。

什么是超声波次声波