來源:百度文庫 2010-08-20 14:37:48
第十章聲·波 10.8超聲波在技術(shù)上的應(yīng)用
今天的物理學(xué)家和技術(shù)專家已經(jīng)有方法可以創(chuàng)造振動(dòng)頻率比剛才說過的高得多的“聽不見的聲音”,超聲波的振動(dòng)頻率可以高到每秒鐘10,000,000,000次。
產(chǎn)生超聲波的一種方法是利用石英片的一種性能,石英片是用一定的方法從石英晶體上切下來的,在壓縮的情況下,它的表面會(huì)起電①。
如果反過來,在這種石英片的表面上周期地使它帶電,那末這表面就會(huì)在電荷的作用下,交替著一伸一縮,也就是起了振動(dòng):使我們得到超聲波振動(dòng)。使石英片帶電,得用無線電技術(shù)里所用的電子管振蕩器,振蕩器的頻率可以挑選同石英片“固有”振動(dòng)周期相合的②。
超聲波雖然不能被我們聽見,但是它們卻能用別的極顯明的方式來顯示出它們的作用。例如,如果把振動(dòng)著的石英片浸在油缸里,那末,在受到超聲波作用的那一部分液體的表面上,就會(huì)激起高達(dá)10厘米的波峰,同時(shí)還有小油滴飛濺到40厘米高的。把一根長一米的玻璃管的一頭浸在這油缸里,并且用手抓住玻璃管的另一頭,你的手就會(huì)感到非常燙,燙得你的皮膚上會(huì)留下傷痕。讓這玻璃管的一端跟木料接觸,會(huì)把木料燒穿一個(gè)洞;超聲波的能量變成了熱能。
現(xiàn)在各國的研究家都在仔細(xì)地研究著超聲波。這種振動(dòng)對于生物能夠發(fā)生強(qiáng)烈的作用:遇到它們,海草的纖維會(huì)裂開,動(dòng)物的細(xì)胞會(huì)破碎,血球會(huì)破壞,小魚和蛙類會(huì)在一二分鐘里面被殺死。
用超聲波做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,動(dòng)物的體溫會(huì)提高,譬如老鼠的體溫會(huì)提高到攝氏45度。以后超聲波還一定會(huì)在醫(yī)藥方面起相當(dāng)重要的作用;聽不見的超聲波會(huì)同看不見的紫外線一起,幫助醫(yī)師治病。
特別有成就的是在冶金術(shù)方面,人們利用超聲波來探察金屬內(nèi)部是不是均勻,有沒有氣泡、裂縫等缺點(diǎn)。利用超聲波來“透視”金屬的方法,就是把被檢查的金屬浸在油里,然后使它受到超聲波的作用。這時(shí)候金屬里不均勻的區(qū)域就會(huì)把超聲波漫射開,投射出一種好象是“聲音的陰影”來。結(jié)果,在那均勻的油面上就會(huì)出現(xiàn)金屬的不均勻部分的輪廓,這輪廓非常明顯,甚至可以照下像來①。
用超聲波可以“透視”厚到一米以上的金屬,這是用愛克斯射線來透視所完全做不到的。超聲波在這時(shí)候可以發(fā)現(xiàn)極小的、小到一毫米的不均勻的部分。毫無疑問,超聲波是有非常遠(yuǎn)大的前途的②。
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