由于超聲波所具有的能量很大，就有可能使物質(zhì)分子產(chǎn)生顯著的聲壓作用。例如當(dāng)水中經(jīng)過(guò)普通強(qiáng)度的超聲波時(shí)，產(chǎn)生的附加壓力可以抵達(dá)好幾個(gè)大氣壓力。液體中存在著如此龐大的聲壓作用，就會(huì)引起值得留意的現(xiàn)象。當(dāng)超聲波振動(dòng)使液體分子緊縮時(shí)，好象分子遭到來(lái)直四面八方的壓力；
當(dāng)超聲波振動(dòng)使液體分子稠密時(shí)，好象遭到向外散開(kāi)的拉力，關(guān)于液體，它們比較受得住附加壓力的作用，所以在遭到緊縮力的時(shí)候，不大會(huì)產(chǎn)生反常情形。但是在拉力的作用下，液體就會(huì)支持不了，在拉力集中的中央，液體就會(huì)斷裂開(kāi)來(lái)，這種斷裂作用特別容易發(fā)作在液體中存在雜質(zhì)或氣泡的中央，由于這些中央液體的強(qiáng)度特別低，也就特別經(jīng)受不起幾倍于大氣壓力的拉力作用。
由于發(fā)作斷裂的結(jié)果，液體中會(huì)產(chǎn)生許多氣泡狀的小空腔，這種空泡存在的時(shí)間很短，一瞬時(shí)就會(huì)閉合起來(lái)。空腔閉合的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生很大的瞬時(shí)壓力，普通可以抵達(dá)幾千以致幾萬(wàn)個(gè)大氣壓力。液體在這種強(qiáng)大的瞬時(shí)壓力作用下，溫度會(huì)驟然增高。斷裂作用所引起的互大瞬時(shí)壓力，可以使懸浮在液體中的固體表面遭到急劇破壞。我們常稱(chēng)之為空化現(xiàn)象。超聲波清洗機(jī)就是一個(gè)典型的應(yīng)用。
超聲波的應(yīng)用具有以下的特性：超聲波具有較好的指向性――頻率越高，指向性越強(qiáng)。這在諸如探傷和水下聲通訊等應(yīng)用場(chǎng)所是主要的思索要素。頻率高時(shí)，相應(yīng)地波長(zhǎng)將變短，因此波長(zhǎng)可與傳播超聲波的試樣資料的尺寸相比較，以至波長(zhǎng)可遠(yuǎn)小于試樣資料的尺寸。
這在厚度尺寸很小的丈量應(yīng)用中以及在高分辨率的探傷應(yīng)用中是十分重要的。聲波用起來(lái)很安靜，人們聽(tīng)不到它。這一點(diǎn)在高強(qiáng)度工作場(chǎng)所尤為重要。這些高強(qiáng)度的工作用可聞?lì)l率的聲波來(lái)完成時(shí)常常更有效，但是遺憾的是，可聞聲波工作時(shí)所產(chǎn)生的噪聲令人難以忍耐，有時(shí)以至是對(duì)人體有害的。
超聲波特性有四個(gè)方面：
1）超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質(zhì)中有效傳播。
2）超聲波可傳遞很強(qiáng)的能量。
3）超聲波會(huì)產(chǎn)生反射、干涉、疊加和共振現(xiàn)象。
4）超聲波在液體介質(zhì)中傳播時(shí)，可在界面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和空化現(xiàn)象。
1.束射特性
由于超聲波的波長(zhǎng)短，超聲波射線能夠和光線一樣，可以反射、折射，也能聚焦，而且，恪守幾何光學(xué)上的定律。即超聲波射線從一種物質(zhì)外表反射時(shí)，入射角等于反射角，當(dāng)射線透過(guò)一種物質(zhì)進(jìn)入另一種密度不同的物質(zhì)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生折射，也就是要改動(dòng)它的傳插方向，兩種物質(zhì)的密度差異愈大，則折射也愈大。
2.吸收特性
聲波在各種物質(zhì)中傳播時(shí)，隨著傳播間隔的增加，強(qiáng)度會(huì)漸進(jìn)削弱，這是由于物質(zhì)要吸收掉它的能量。關(guān)于同一物質(zhì)，聲波的頻率越高，吸收越強(qiáng)。關(guān)于一個(gè)頻率一定的聲波，在氣體中傳播時(shí)吸收最厲害，在液體中傳播時(shí)吸收比較弱，在固體中傳播時(shí)吸收最小。
3.超聲波的能量傳送特性
超聲波之所以在各個(gè)工業(yè)部門(mén)中有普遍的應(yīng)用，主要還在于比聲波具有強(qiáng)大得多的功率。為什么有強(qiáng)大的功率呢?當(dāng)聲波抵達(dá)某一物質(zhì)中時(shí)，由于聲波的作用使物質(zhì)中的分子也跟著振動(dòng)，振動(dòng)的頻率和聲波頻率―樣，分子振動(dòng)的頻率決定了分子振動(dòng)的速度。頻率愈高速度愈大。
物質(zhì)分子振動(dòng)所取得的能量除了與分子的質(zhì)量有關(guān)外，還由分子的振動(dòng)速度的平方?jīng)Q定,所以假如聲波的頻率愈高，也就是物質(zhì)分子愈能得到更高的能量、超聲波的頻率比聲波能夠高很多，所以它能夠使物資分子取得很大的能量；換句話說(shuō)，超聲波自身能夠供應(yīng)物質(zhì)足夠大的功率。
4.超聲波的聲壓特性
當(dāng)聲波通入某物體時(shí),由于聲波振動(dòng)使物質(zhì)分子產(chǎn)生緊縮和稠密的作用，將使物質(zhì)所受的壓力產(chǎn)生變化。由于聲波振動(dòng)惹起附加壓力現(xiàn)象叫聲壓作用。
超聲波顧名思義，超過(guò)常規(guī)聲波的聲波。聲波是指人耳能感受到的一種縱波，其頻率范圍為16Hz-20KHz。當(dāng)聲波的頻率低于16Hz時(shí)就叫做次聲波，高于20KHz則稱(chēng)為超聲波聲波。
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2025-10-31