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1793年夏天的一个晴朗的夜晚,喧闹的城市渐渐平静下来.意大利科学家斯帕拉捷匆匆吃完饭,便走出街口,把笼子里的蝙蝠放了出去.当他看到放出去的几只蝙蝠轻盈敏捷地来回飞翔时,不由得惊叫起来.因为那几只蝙蝠,眼睛全被他蒙上了,都是“瞎子”呀.

斯帕拉捷很奇怪：不用眼睛,蝙蝠凭什么来辨别前方的物体,捕捉灵活的飞蛾呢?于是,他把蝙蝠的鼻子堵住.结果,蝙蝠在空中还是飞得那么敏捷、轻松.

最后,斯帕拉捷堵住蝙蝠的耳朵,把它们放到夜空中.这次,蝙蝠可没有了先前的神气.它们像无头苍蝇一样在空中东碰西撞,很快就跌落在地.

啊!蝙蝠在夜间飞行,捕捉食物,原来是靠听觉来辨别方向、确认目标的!斯帕拉捷的实验,揭开了蝙蝠飞行的秘密,促使很多人进一步思考：蝙蝠的耳朵又怎么能“穿透”黑夜,“听”到没有声音的物体呢?

后来人们继续研究,终于弄清了其中的奥秘.原来,蝙蝠靠喉咙发出人耳听不见的“超声波”,这种声音沿着直线传播,一碰到物体就像光照到镜子上那样反射回来.如图所示,蝙蝠用耳朵接收到这种“超声波”,就能迅速作出判断,灵巧地自由飞翔,捕捉食物.

超声波的特点与应用

超声波是频率高于20000赫兹的声波,它方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速

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如图所示,超声波清洗机由超声波发生器发出的超高频率超声波,通过换能器转换成高频率振动而传播到清洗溶剂中,超声波在清洗液中疏密相间地向前传播,使液体流动而产生数以万计的微小气泡,存在于液体中的微小气泡在超声波的作用下振动,使得待清洗物体上的固体粒子脱离,从而达到清洗加净化的目的.

现在人们将超声波运用到临床医学上,获得了巨大成功.例如治疗癌症的“超声聚焦刀”,就是利用超声波作为能源.很多束超声波从体外发射到身体里去,在发射透射过程中间发生聚焦,聚焦在一个点即肿瘤上,通过声波和热能转化,在0.5～1秒内形成一个70℃～100℃高温治疗点,这个高温点好比是一个手术刀在切割肿瘤,焦点区的肿瘤无一幸免.超声聚焦刀使肿瘤组织产生凝固性坏死,失去增殖、浸润和转移能力.此机原理类似于太阳灶聚阳光于焦点处产生巨大能量.所以有人将超声聚焦比做一把体外操作、体内切割的“刀”.

在医学中,可以把超声波送入体内,经过技术处理,在荧光屏上显示出人体内脏清晰的图像,这种技术就是所谓的B超检查.超声波检测的原理用于工程上,可以用来检测工件内隐藏的裂纹、砂眼、气泡等,成为工程师的“眼睛”.

超声波能在水中传播很远的距离.比如,30000Hz的超声波在空气中传播24m时,强度会减弱过半,而在水里它要传播44km才会减弱过半,是空气中传播距离的2000倍.

第一次世界大战的时候,德国潜水艇频频袭击英国和法国的巡洋舰.法国科学家朗之万心急如焚,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.声呐发出超声波,接收和测量回声,可以确定目标的位置、形状,甚至还能分析出敌方潜艇的性能.

声呐技术有着广泛的应用,它可以用于考查海底,画出精确的“地貌声图”,误差不超过20cm.

超声波能够很明显地增加金属表面的反应速度,因而成为化学合成的重要手段.镁、锂、锌等一些活跃的金属,在超声波的作用下可以大大提高它们的活性和寿命.超声对合成生物材料也有很大的作用,能够重新合成、分解和排列分子,并能使物体微粒悬浮在空中.利用超声波还可以制造没有晶体结构的金属,获得有更多功能的新型材料.

美国科学家开发出了一项超高音速声音系统（HSS）,将用于未来战争的心理战.HSS系统的原理是把声波转换成超声波信号.一束极为狭窄的声波,使得只有特定的接受者才能听见.这种高度定向的声音听起来就好像来自你的面前,而事实上它很可能是从几百米之外发出来的.发送器大小不同,细的只有1米,粗的可以达到6米,视需要而定.使用它们,就可以发出大小随意的声束了.试验者听到了一个来自100米之外的声音,那声音非常清晰,但是当他往旁边挪了几步之后,就什么也听不见了.这一技术可以扰乱敌人的判断力,让他们以为有什么东西就在附近.型号比较小的声波发送器完全可以让敌人无法观察到,而幽灵一般的声音足以令神智最清醒的士兵也精神错乱.

如何写超声波毕业论文
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