超聲波在生活中的用途

超聲波是聲波的一種，而聲波是一種機械波，即因物體振動而產生的一種縱波，每秒震動的次數稱作聲波的頻率（單位是赫茲：Hz）。

上圖音叉產生的聲波引起了水面震動

和人眼只能看到特定波長類似（大致為300納米到700納米內的電磁波），人耳只能聽到頻率大致為20赫茲到2萬赫茲的聲波，其中頻率超過2萬赫茲的聲波被稱作超聲波。

超聲波是如何發現的？

人耳是無法聽到超聲波的，但是一些動物卻可以。在1794年，斯帕蘭扎尼就發現了蝙蝠是通過一種聽不到的聲音進行導航的。

在1876年高爾頓發明了狗哨，這是一種特殊的哨子，這種哨子能發出頻率為2萬赫茲到5萬赫茲的聲波，這種聲波已經超出了人類聽覺極限，但是貓和狗卻能聽見，因為狗狗的聽力范圍上限約為4萬赫茲，貓的聽力上限大致為6萬赫茲。

所以說超聲波大致在200多年前就發現了，而真正可以應用的超聲波，是在居里夫人的丈夫皮埃爾·居里和他的兄弟在1880年發現壓電效應之后，可以根據壓電效應來發射和檢測超聲波，由此開啟了超聲波應用的大門。

超聲波的特點

因為波長和頻率成反比，而超聲波頻率比較高，所以波長短，這意味著超聲波具有良好的方向性，而且由于波長短，頻率高，震動強烈，所以具有較高的能量。

超聲波還具有良好的穿透性，所以能夠在物質內傳播較遠的路徑。基于這些特點，超聲波的應用也分為兩大領域。

超聲波的應用領域

因為方向性好，而且穿透性強，主要有兩種應用領域，第一種是檢測和探測，比如醫學上常用的B超，根據人體對超聲波的反射規律，來探查人體內部結構，而且對人體損害小，是臨床醫學不可或缺的一種診斷方法。

還有聲吶系統，其原理也是超聲波，廣泛應用于航海和航空領域，可以用來探測前方的障礙物體。此外還有很多類似的應用，比如專門探測精密零件表面生產情況的超聲波探傷儀。

第二個領域是超聲處理，這是靠超聲波強大的能量實現的，比如利用超聲波清洗眼鏡，工廠中除塵，超聲波焊接等，這都是依靠超聲波強烈的震動完成的。