超声的原理和应用 [复制链接]

第6版()
专栏：科学知识

超声的原理和应用
超声学是门比较新的科学。超声是高频率的声音，人的耳朵听不到。人们日常听到的音声，起因于传来的空气的振动。空气振动可快可慢，这种快慢反映到听觉上就成为声调的高低。空气振动得异常快，快到超过某一程度时，人的耳朵就会听不到什么声音。这类听不到的声音就是超声。振动快慢，科学上称作“频率高低”，所以说超声就是高频率的声音。
频率用赫来计量。赫是每秒钟振动的次数，比如每秒钟振动一千次，我们就说频率是一千赫。一般说来，声音的频率高过一万六千赫时，人耳就听不到。频率在两万赫以上的声音，才叫超声。超声的频率可以高到几万，甚至几十万兆赫。
超声一般在液体里和固体里使用它的机会较多，因此谈超声时，就要谈液体里和固体里超声的传播。
超声有几个突出的性能：在液体里和固体里超声能传得很远。如在水里超声能穿透几公里，而无线电波只能穿透几十米。超声在钢里可以穿透十米左右，而X光在钢里只能穿透一米的十分之几。此外，超声能成束，而不像可听声那样经常四面散开。用超声在海洋里探测水下的目标时，就要利用这两个性能，一方面能穿透得深，一方面能像探照灯灯光似地成束。和这两项性能有关的，另有一个重要性能，就是超声容易被反射，特别容易被较小的目标反射。如超声在钢里传播时，碰上钢内几毫米直径的小孔，就容易被这小孔反射，好像雷达被空中的飞机反射一样。所以，超声能用来探测钢里的小孔。
现在，超声学已经在我国发展起来。许多超声的技术，已经在我国应用。它可以用在国防、工业、医药等方面。如在医学方面，有用超声来检查肿瘤和治疗某些疾病的；冶金方面，有用超声来提高合金钢的质量的。