?超聲波的幾個主要參數是什么?超聲波是一種波長極短的機械波,在空氣中波長一般短于2cm(厘米)。它必須依靠介質進行傳播,無法存在于真空(如太空)中。它在水中傳播距離比空氣中遠,但因其波長短,在空氣中則極易損耗,容易散射,不如可聽聲和次聲波傳得遠,不過波長短更易于獲得各向異性的聲能,可用于清洗、碎石、殺菌消毒等。在醫學、工業上有很多的應用。
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波長:在20℃的空氣中,λ≤2cm(在實際應用中因為效果相似,通常把λ≤3.4cm,即f≥10KHz的機械波也稱為超聲波);
波速:在20℃的空氣中,v=343m/s,在液體中速度更快,在固體中速度最快;
功率密度:定義式為 p=發射功率(W)/發射面積(cm2),通常p≥0.3W/cm2。
在液體中傳播的超聲波能對物體表面的污物進行清洗,其原理可用“空化”現象來解釋:
超聲波在液體中的機械波導致的壓強達到一個大氣壓時,其功率密度為0.35W/cm2,這時超聲波的峰值就可達到真空或負壓,但實際上無負壓存在,因此在液體中產生一個很大的壓力,將液體分子拉裂成空洞一空化核。
此空洞非常接近真空,它在超聲波反向達到最大時破裂,由于破裂而產生的強烈沖擊將物體表面的污垢撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而產生的沖擊波現象稱為“空化”現象。太小的聲強無法產生空化效應。