超声波和次声波

　　超声波和次声波
　　意大利科学家斯帕拉捷习惯晚饭后到附近的街道上散步，他常常看到，很多蝙蝠灵活地在空中飞来飞去，却从不会撞到墙上，这个现象引起了他的好奇：蝙蝠凭什么特殊本领在夜空中自由自在飞行呢?这些小精灵一定长着一双特别敏锐的眼睛，斯帕拉捷这样猜想。
　　1793年夏天，一个晴朗的夜晚，斯帕拉捷匆匆吃完饭，便走出街头，把笼子里的几只蒙上眼睛的蝙蝠放了出去，当他看到放出去的蝙蝠轻盈敏捷地来回飞翔时，不由得尖叫起来，因为它们都是“瞎子”呀，不用眼睛，蝙蝠凭什么来辨别前方的物体，捕捉灵活的飞蛾呢?   于是，他又捉来几只蝙蝠，把它们的鼻子堵住，结果，蝙蝠在空中还是飞得那么敏捷、轻松，他又用油漆涂满它们的全身。然而还是没有影响到它们的飞行。   最后，斯帕拉捷堵住蝙蝠的耳朵，把它们放到夜空中，这次，蝙蝠可没有了先前的神气，它们像无头苍蝇一样在空中东碰西撞，很快就跌落在地。   啊!蝙蝠在夜间飞行，捕捉食物，原来是靠听觉来辨别方向、确认目标的!那么蝙蝠的耳朵又怎么能“穿透”黑夜，“听”到没有声音的物体呢?   后来人们继续研究。终于弄清了其中的奥秘，原来，蝙蝠能靠喉咙发出人耳听不见的“超声波”，这种声音沿着直线传播，一碰到物体就像光照到镜子上那样反射回来，蝙蝠用耳朵接受到这种“超声波”，就能迅速做出判断，从而自由飞翔，捕捉食物。   我们知道，物体振动时会发出出声音，我们人类耳朵能听到声波频率为20 20000Hz当声波的振动频率大于20000Hz或小于20Hz时，我们便听不见了，我们把频率高于20000Hz的声波称为“超声波”，把频率低于20Hz的声波称为“次声波”。   虽然超声波和?次声波是我们听不见的声波，但它们却被广泛应用在工业、农业、医疗和军事等领域，发挥着巨大的作用，就让我们一起来看看它们的超能力吧!   一、默默的功臣——超声波   超声波有两个特点，一个是沿直线传播，另一个是能量大，它的应用就是按照这两个特点展开的，下面我们通过一些实例来说明。   1、声呐探测器 声波是能够绕过障碍物传播的，但是，频率越高，这种绕射现象越不明显，因此，超声波基本上是沿直线传播的，可以定向发射，回声十分清晰，所以蝙蝠分析回声的方向和回传时间，便可以知道环境的精确图像，人们根据蝙蝠“听”事物的原理，发明了声呐探测器，如果渔船载有水下声呐探测器，它旋转着向各个方向发射超声波，超声波遇到鱼群会反射回来，仪器接收和分析反射回来的信息，就可得知鱼群的位置，海豚就是利用自身完善的“声呐”系统，在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置。   此外，声呐也可以用来探测水中的暗礁、敌人的潜艇，测量海水的深度及整个海床的面貌，如果把声呐安装在汽车上，还可以做成超声波倒车传感器，使得驾驶员可以安全地倒车。   2、“B超” 医生所用的超声波扫描术可以说是超声波最重要的应用，检查的工作原理与声呐有一定的相似性，即将超声波发射到人体内，当它在体内遇到界面时会发生反射及折射，并且在人体组织中可能被吸收而衰减，因为人体各种组织的形态与结构是不相同的，因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同，例如，健康内脏和病变内脏对超声波的反射能力就不一样，医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线www.LWlm.Com，或影像的特征来辨别它们，平常说的“B超”就是根据内脏反射的超声波进行造影。帮助医生分析体内的病变，及早发现胎儿先天性心脏毛病，还可以确定肿瘤的有无、位置和大小等等。   3、超声波探伤仪超声波的穿透能力很强，能够透入任何介质。对不同介质透入的深浅不同，利用这个特点可以制成超声波探伤仪，用来检查或显示介质中是否存在障碍物，以及障碍物有哪些特征，例如可以探测金属、塑料制品、陶瓷制品以及混凝土制品，甚至水库大坝，检查内部是否有气泡、空洞和裂纹。   4、超声波清洗金属零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻烦事，如果在放有这些物品的清洗液中通人超声波，清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢，能够很快清洗干净，利用这个原理，牙医还可以利用超声波给病人清洗牙垢呢!
　　二、无声的“杀手”——次声波      他们是怎么死的?是死于天火或是雷击的吗?不是，因为船上没有丝毫燃烧的痕迹；是死于海盗刀下的吗?不!遇难者遗骸上没有看到死前打斗的迹象；是死于饥饿干渴的吗?也不是!船上当时贮存着足够的食物和淡水。   案情的确蹊跷而迷离莫测!   经过反复调查，终于弄清了制造上述惨案的“凶手”——次声波!   次声波又称亚声波，它具有极强的穿透力，不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克www.LWlm.Com、军舰、潜艇和飞机都不在话下，次声波穿透人体时。就会引起人体内脏的“共振”。不仅能使人产生头晕、烦燥、耳鸣、恶心、心悸、视物模糊，吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢麻木，而且还可能破坏大脑神经系统，造成大脑组织的重大损伤，次声波对心脏影响最为严重，最终可导致死亡。   次声波不但“跑”得远，而且“跑”得快，所以它就成了海洋风暴、地震等自然灾害来临的前奏曲，人们可以利用次声波来预报风暴的来临，许多动物对次声波感觉十分灵敏，在感触到次声波时，便会惊恐万状，以致出现冬蛇出洞，鱼跃水面，猪牛跳圈，狗哭狼嚎等异常现象，通常我们也可以用动物对次声波的敏感反常现象，来预测地震等自然灾害，   现在，人们对于超声波和次声波的认识与利用还处在一个开始阶段，它们对基础科学、应用科学和工程技术等的贡献，还具有相当大的潜力，随着科学技术的进一步发展。人类对于它们的研究将更加广泛和深入，超声技术和次声波的应用也将能更好地为人类服务。