超聲波的優(yōu)點(diǎn)變現(xiàn)在以后幾個(gè)方面:
(1)直射性好。超聲波的頻率相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高,它的波長(zhǎng)和聲波相比之下要短的多,衍射現(xiàn)象也不是很明顯,容易得到定向而集中的波束,在一定距離內(nèi)可沿著直線傳播,在遇到障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生反射,遵循反射與折射定律。
(2)功率大。這是由超聲波本身的特點(diǎn)所決定的,因其波長(zhǎng)相對(duì)較短,頻率也較高,本身又屬于能量的傳播形式,這也就說(shuō)明它本身是攜帶了更強(qiáng)的能量,大功率的超聲波簡(jiǎn)稱功率超聲。
(3)穿透能力強(qiáng)。超聲波在固體或者液體中時(shí)衰減很小,這也是其在水下探測(cè)及探傷方面取得重要應(yīng)用的原因所在,介質(zhì)吸收系數(shù)隨波的頻率增大而增大,超聲波的頻率增加時(shí)其穿透本領(lǐng)會(huì)下降,因此在不同的應(yīng)用中,其頻率的選擇不同。在不透明的固體中,超聲波能夠無(wú)損穿透幾十米的厚度,這反面可用于金屬等材料的探傷,液體中用于海底地形掃測(cè)和偵察,超聲波在遇到雜質(zhì)或者介質(zhì)分界面時(shí)會(huì)有明顯的反射,但其弱點(diǎn)在于超聲波在空氣中衰減較快,無(wú)法利用超聲波進(jìn)行空中遠(yuǎn)距離探測(cè)。
(4)能產(chǎn)生空化作用。超聲波在液體中傳播時(shí),由于其本身是一種機(jī)械波,若液體受壓產(chǎn)生逐級(jí)壓,相對(duì)比較穩(wěn)定,因此液體能耐壓,而承受拉力的能力卻很差,因此當(dāng)超聲波的波濃度足夠大時(shí),承受不住拉力而發(fā)生斷裂,導(dǎo)致其產(chǎn)生近似于真空或者只含少量氣體的空穴,在聲波的壓縮階段,這些空穴也被壓縮,直到它們崩潰,在這些空穴崩潰過(guò)程中將會(huì)發(fā)生放電并伴隨發(fā)光現(xiàn)象,此現(xiàn)象被稱作空化作用。也正是由于這些特點(diǎn)的存在,促使超聲波走進(jìn)我們的生產(chǎn)生活之中,在國(guó)防、醫(yī)療,科技創(chuàng)新、農(nóng)業(yè)等許多領(lǐng)域得到了重要的應(yīng)用。