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超声波与次声波

发布时间:2013-10-24 09:39:11  

超声波与次声波
Ultrasonic and Infrasonic

人大附中 早六(4)班 物理学 演讲:胡煜彬,辛世计 PPT制作:胡煜彬,陈一祯,辛世计 组员:陈一桢,辛世计,胡煜彬,吕 挹清

目录
? 什么是次声波与超声波 ? 次声波
? ? ? ?

特点 应用 危害 次声波的故事

? 超声波
? 特点 ? 应用

? 软件展示

什么是超声波
160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 人 狗 猫

频率大于20KHz的声音。其频率高,波长较 短。

可发出最低 可发出最高 可听到最低 可听到最高 超声波

蝙蝠

海豚

什么是次声波
25 20

次声波又称亚声。频率小于20Hz的声音。 其频率低,波长较长。

15
10 5 可听到最低

次声波

0
人 狗 大象 鲸 水母

次声波的特点
1. 2. 3. 4. 5.

不容易衰减,不易被水和空气吸收 波长很长 能绕开某些大型障碍物发生衍射 易和人体产生共振 产生次声波的声源:生物、自然灾害、核爆炸
因为次声波波长长,所以很容易穿过物 体。7000Hz的声波用一张纸就能挡住, 而7Hz的声波能穿越15米厚的混凝土。 0.1Hz的声波可以环绕地球5圈还具有杀伤 力。(此时已传播410小时多)。

次声波的应用
1. 利用极光所产生的次声波,可以研究极光活动的规律。

2. 通过接收核爆炸、火箭发射或者台风产生的次声波,来探测出这些次声源的有关 参量。
3. 预测自然灾害性事件。许多灾害性的自然现象,如火山爆发、龙卷风、雷暴、台 风等,在发生之前可能会辐射出次声波,人们就有可能利用这些前兆现象来预测 和预报这些灾害性自然事件的发生。 4. 可以通过测定自然或人工产生的次声波在大气中的传播特性,探测出某些大规模 气象的性质和规律。这种方法的优点在于可以对大范围大气进行连续不断的探测 和监视。

5. 可以利用测定生物器官发出的次声波的特性来了解人体或其他生物相应器官的活 动情况。

次声波的应用—水母耳
? 次声波人耳是无法听到,小水母却很敏感。仿生学家发

现,水母的共振腔里长着一个细柄,柄上有个小球,小 球内有块小小的听石。当风暴来临前的次声波冲击水母 耳内的听石时,听石就刺激球壁上的神经感受器,于是 水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。 ? 仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风 暴预测仪,相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。 把这种仪器安装在舰船的前甲板上,当接受到风暴的次 声波时,可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的 方向,就是风暴前进的方向;指示器上的读数即可告知 风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预 报,对航海和渔业的安全都有重要意义。

听石

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次声波的危害
次声波会干扰人的神经系统正常功能,危害人体健康。 一定强度的次声波,能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平 衡感甚至精神沮丧。有人认为,晕车、晕船就是车、船 在运行时伴生的次声波引起的。住在十几层高的楼房里 的人,遇到大风天气,往往感到头晕、恶心,这也是因 为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。更强的次声波还 能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。

扩展阅读故事
? 1948年初,一艘荷兰货船在通过马六甲海峡

时,一场风暴过后,全船海员莫名其妙地死 光; ? 在匈牙利鲍拉得利山洞入口, 3名旅游者齐刷 刷地突然倒地,停止了呼吸......

扩展阅读故事
美国一个物理学家罗伯特?伍德专门为英国伦敦一家新剧院做音 响效果检查,当剧场开演后,罗伯特?伍德悄悄打开了可以发出特定 频率次声波的仪器,仪器无声无息地在工作着。 不一会儿.剧场内一部分观众便出现了惶惶不安的神情,并逐渐 蔓延至整个剧场,当他关闭仪器后,观众的神情才恢复正常。这就是 著名的次声波反应试验。

揭秘
声源
共振

人体 内脏

正因为次声波对人体能造成危害,世界上有许多国 家已明确将其列为公害之一,并规定了最大允许次声波 的标准。并从声源、接受噪声、传播途径入手,实施了 可行的防治方法。

超声波的特点
1.

波长短

2. 在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性

和方向性。 3. 超声波可传递很强的能量。

超声波的应用

超声波的应用
海上的利器——声呐 2. 屋内的加湿器 3. B型超声仪(B超) 4. 超声波测速仪 5. 超声波眼镜清洗机 6. 超声波焊接技术 7. 超声波测距仪 8. 超声波传感器 9. 药液雾化 10. 超声碎石
1.

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海上的利器——声呐
? 声呐是英文缩写“SONAR”的音译,是一种

利用声波在水下的传播特性,通过电声转 换和信息处理,完成水下探测和通讯任务 的电子设备。声呐是利用水中声波对水下 目标进行探测、定位和通信的电子设备, 是水声学中应用最广泛、最重要的一种装 置。而我国的潜潜水器蛟龙号广泛的使用 了声呐。
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B型超声仪
? 和普通的声音一样,超声能向一定方向传播,而且可

以穿透物体,如果碰到障碍,就会产生回声,不相同 的障碍物就会产生不相同的回声,人们通过仪器将这 种回声收集并显示在屏幕上,可以用来了解物体的内 部结构。利用这种原理,人们将超声波用于诊断和治 疗人体疾病。在医学临床上应用的超声诊断仪的许多 类型,B型是其中一种,而且是临床上应用最广泛和 简便的一种。

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超声波测速仪和超声波焊接技术
?

利用声波传播来测定一组或多组在河流两岸

上下游相互错开对应安装的换能器直线之间 同水层的平均流速的装置。 ? 声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊 接的物体表面,在加压的情况下,使两个物 体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。

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超声波测距仪
? 超声波在气体、液体及固体中以不同速度传播,定向

性好、能量集中、传输过程中衰减较小、反射能力较 强。超声波能以一定速度定向传播、遇障碍物后形成 反射,利用这一特性,通过测定超声波往返所用时间 就可计算出实际距离,从而实现无接触测量物体距 离。超声波测距迅速、方便,且不受光线等因素影 响,广泛应用于水文液位测量、建筑施工工地的测 量、现场的位置监控、振动仪车辆倒车障碍物的检 测、移动机器入探测定位等领域。

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超声波的应用
? 超声波加湿器 ? 药液雾化治疗 ? 超声碎石 ? B超彩超
在中国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的 水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气湿 度,这就是超声波加湿器的原理。 如咽喉炎、气管炎等疾病,很难利用血流使药物到达患病的部位,利用加湿器 的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够提高疗效。 利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎,从 而减缓病痛,达到治愈的目的。超声波在医学方面应用非常广泛,像现在的彩 超、B超、碎石(例如胆结石、肾结石祛眼袋 之类的)。

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? 超声波清洗机由超声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传播 到介质,清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射,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声场的作用下振动,当声压达到一定值时,气泡迅速 增大,然后突然闭合,在气泡闭合时产生冲击波,在其周围产生上千个大气压,破坏不溶性 污物而使他们分散于清洗液中,当团体粒子被油污裹着而黏附在 清洗件表面是,油被乳化, 固体粒子及脱离,从而达到清洗件净化的目的。

超声波与次声波软件展示

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