第四节 超声波
教学目标
1、了解超声波的概念。
2、初步认识超声波的应用。
3应用所学知识解决生活中简单的问题，激发学习兴趣。
4、简单介绍次声波的产生。
5、培养学生的阅读能力。
教学重点
1、了解超声波的特点。
2、初步认识超声波的应用。
教学难点
1、超声波在生产生活中的应用。
教学过程
一、要求学生阅读课文第59页内容，回答下面的问题。
1. 什么叫超声波？
2. 超声波有哪些特性？又有哪些应用？
二、在学生回答问题的基础上，作如下归纳、总结。
（一）超声波
1. 定义：频率高于20000Hz的声波，人类听不到，但某些动物可以感受到。
2. 特性及应用：
a.方向性强。探测海水的深度、鱼群的位置。（看书第59页图4-21和4-22）
超声波频率非常高，波长很短，近似为直线传播，具有方向性强的特点，可以定向发射，同时能够反射、折射，利用这些特点可以探测海水的深度、鱼群的位置。
b.穿透能力强，可以用于探伤。
超声波的穿透能力很强，能穿透几米厚的金属。在工业中使用超声探伤仪，可以利用它对金属、水库堤坝进行探伤。（看书第59页图4-23）
C.在液体中传播时，能使液体内部液压冲击。清洗、加工和消毒，能够把细小物品表面的污垢除掉，用它洗眼镜更显出优越性，还可以制成超声雾化器进行加湿。
d.能发生反射和折射。应用于“B超”检查。
利用超声波的反射、折射可应用于医疗，对人体内部的各种器官进行检查。如“B超”，在屏幕上生成的声学图象，可以观察到胎儿和脏器，帮助医生作出诊断，同时医生还可用超声波击碎人体内的胆结石，使之可以顺畅地排出体外。
超声波的应用除了上面介绍的之外，还有很多其他方面的应用，如：超声波测速仪。请同学们看书第60页的“科学窗”，了解一下如何利用超声波测速仪来测定运动物体的速度。
除了超声波之外，还有次声波，下面我们就简单地介绍一下次声波。
（二）次声波
1. 定义：频率低于20Hz的声波。
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1 超声波的特性
声波是物体的机械振动产生的，振动的频率超过20000次/s称为超声波，简称超声。超声波在机体内传播的物理特性是超声影像诊断的基础，其中主要有：一、超声的定向性
又称方向性或束性。当探头的声源晶片振动发生超声时，形成了一股声束，以一定的方向传播。诊断方面利用这一特性做器官的定向探查，以发现体内脏器或组织的位置和形态上的变化。
二、超声的反射性
超声在介质中传播，若遇到声阻抗不同的界面时一部分声能引起反射，所余的声能继续传播。如介质中有多个不同的声阻界面，则可顺序产生多次的回声反射。超声界面的大小要大于超声的半波长，才能产生反射。若界面小于半波长，则无反射而产生绕射。超声垂直入射界面时，反射的回声可被接收返回探头而在示波屏显示。入射超声与界面成角而不垂直时，入射角与反射角相等，探头接收不到反射的回声。
三、超声的吸收和衰减性
超声在介质中传播时，由于与介质中的摩擦产生粘滞性和热传播而吸收，又由于声速本身的扩散、反射、散射、折射与传播距离的增加而衰减。吸收和衰减除与介质的不同有关外，亦与超声的频率有关。但频率又与超声的穿透力有关，频率愈高，衰减愈大，穿透力愈弱。超声诊断主要是利用这种界面反射的物理特性。
超声波的四个特性及应用特性
来源：全球五金网 2011-9-8
作者：济宁天华超声电子仪器有限公司 公司产品 公司商机 公司招商 公司新闻
超声波顾名思义，超过常规声波的声波。声波是指人耳能感受到的一种纵波，其频率范围为16Hz-20KHz。当声波的频率低于16Hz时就叫做次声波，高于20KHz则称为超声波声波。
超声波特性有四个方面：
1）超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。
2）超声波可传递很强的能量。
3）超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。
4）超声波在液体介质中传播时，可在界面上产生强烈的冲击和空化现象。
1.束射特性
由于超声波的波长短，超声波射线能够和光线一样，可以反射、折射，也能聚焦，而且．恪守几何光学上的定律。即超声波射线从一种物质外表反射时，入射角等于反射角，当射线透过一种物质进入另一种密度不同的物质时就会产生折射，也就是要改动它的传插方向，两种物质的密度差异愈大，则折射也愈大。
2.吸收特性
声波在各种物质中传播时，随着传播间隔的增加，强度会渐进削弱，这是由于物质要吸收掉它的能量。关于同一物质，声波的频率越高，吸收越强。关于一个频率一定的声波，在气体中传播时吸收最历害，在液体中传播时吸收比拟弱，在固体中传播时吸收最小。
3.超声波的能量传送特性
超声波所以往各个工业部门中有普遍的应用，主要之点还在于比声波具有强大得多的功率。为什么有强大的功率呢?由于当声波抵达某一物资中时，由于声波的作用使物质中的分子也跟着振动，振动的频率和声波频率―样，分子振动的频率决议了分子振动的速度。频率愈高速度愈大。
物资分子由于振动所取得的能量除了与分子的质量有关外，是由分子的振动速度的平方决议的,所以假如声波的频率愈高，也就是物质分子愈能得到更高的能量、超声波的频率比声波能够高很多，所以它能够使物资分子取得很大的能量；换句话说，超声波自身能够供应物质足够大的功率。
超声波的物理特性及医学应用
超声波是一种频率高于人类听觉范围的机械波，波长短于可见光波长的一种波动形式。它在物理学和医学中有着广泛的应用，其物理特性和医学应用均为我们所熟知。
超声波的物理特性包括频率高、波长短、能量强、穿透力强等特点。超声波的频率通常在20 kHz到1 GHz之间，远远超出了人类听觉的范围。波长短于可见光波长，因此在物质中传播时，超声波能够穿透并产生回波，这使得超声波成为了一种理想的成像工具。超声波能量强，穿透力强，能够穿透人体组织，因而被广泛应用于医学成像和治疗中。
在医学应用方面，超声波已经成为了一种重要的医疗工具。超声波成像技术被广泛应用于医学影像学中，如超声心动图、超声造影、超声血流动力学等。通过超声波成像技术，医生可以清晰地看到人体内部器官的结构和功能，从而诊断疾病和指导治疗。而且，超声波成像技术还具有即时、无辐射和低成本等优点，因此被认为是一种理想的影像学检查手段。
超声波在医学中还被广泛应用于治疗。超声波治疗技术是一种无创伤的治疗手段，通过超声波的热效应和机械效应对病灶进行治疗。常见的超声波治疗包括超声波消融治疗、超声波手术刀和超声波射频治疗等，它们被广泛应用于肿瘤治疗、疼痛治疗、美容整形等领域。超声波治疗技术具有无创伤、局部作用、可靶向等优点，因此备受医生和患者的青睐。
超声波在医学中还被应用于超声心血管造影、超声导航手术、超声检测等领域。超声心血管造影技术是一种无创伤的心脏和血管成像技术，通过超声波对心脏和血管进行准确成像，帮助医生诊断心血管疾病。超声导航手术技术则是一种利用超声波引导手术的技术，通过超声波成像对手术器械和病灶进行准确定位，能够提高手术的精确度和安全性。
