超音波工作原理

　　當物體振動時會發出聲音。科學家們將每秒鐘振動超音波熔接機的次數稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為16～20，000赫茲。因此，當物體的振動超過一定的頻率，即高於人耳聽閾上限時，人們便聽不出來了，這樣的聲波稱為“超聲波”。通常用於醫學診斷的超音波頻率為1～5兆赫。

　　雖然說人類聽不出超音波，但不少動物卻有此本領。它們可以利用超音波“導航”、追捕食物，或避開危險物。大家可能看到過夏天的夜晚有許多蝙蝠在庭院裡來回飛翔，它們為什麼在沒有光亮的情況下飛翔而不會迷失方向呢?原因就是蝙蝠能發出2～10萬赫茲的超音波，這好比是一座活動的“雷達站”。蝙蝠正是利用這種“雷達”判斷飛行前方是昆蟲，或是障礙物的。

　　我們人類直到第一次世界大戰才學會利用超音波，這就是利用“聲納”的原理來探測水中目標及其狀態，如潛艇的位置等。此時人們向水中發出一系列不同頻率的超音波，然後記錄與處理反射回聲，從回聲的特征我們便可以估計出探測物的距離、形態及其動態改變。醫學上最早利用超音波是在1942年，奧地利醫生杜西克首次用超聲技術掃描腦部結構；以後到了60年代醫生們開始將超音波應用於腹部器官的探測。如今超音波掃描技術已成為現代醫學診斷不可缺少的工具。

　　醫學超音波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性，即將超音波發射到人體內，當它在體內遇到界面時會發生反射及折射，並且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態與結構是不相同的，因此其反射與折射以及吸收超音波的程度也就不同，醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線，或影像的特征來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變，便可診斷所檢查的器官是否有病。

　　頻率高於20000 Hz(赫茲)的聲波。研究超音波的產生、傳播 、接收，以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。產生超聲波的裝置有機械型超聲發生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應和電磁作用原理制成的電動超聲發生器、以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應制成的電聲換能器等。