第十章聲·波 10.8超聲波在技術(shù)上的應(yīng)用

第十章聲·波 10.8超聲波在技術(shù)上的應(yīng)用

　　今天的物理學(xué)家和技術(shù)專家已經(jīng)有方法可以創(chuàng)造振動(dòng)頻率比剛才說(shuō)過(guò)的高得多的“聽不見(jiàn)的聲音”，超聲波的振動(dòng)頻率可以高到每秒鐘10,000,000,000次。

　　產(chǎn)生超聲波的一種方法是利用石英片的一種性能，石英片是用一定的方法從石英晶體上切下來(lái)的，在壓縮的情況下，它的表面會(huì)起電①。

　　如果反過(guò)來(lái)，在這種石英片的表面上周期地使它帶電，那末這表面就會(huì)在電荷的作用下，交替著一伸一縮，也就是起了振動(dòng)：使我們得到超聲波振動(dòng)。使石英片帶電，得用無(wú)線電技術(shù)里所用的電子管振蕩器，振蕩器的頻率可以挑選同石英片“固有”振動(dòng)周期相合的②。

　　超聲波雖然不能被我們聽見(jiàn)，但是它們卻能用別的極顯明的方式來(lái)顯示出它們的作用。例如，如果把振動(dòng)著的石英片浸在油缸里，那末，在受到超聲波作用的那一部分液體的表面上，就會(huì)激起高達(dá)10厘米的波峰，同時(shí)還有小油滴飛濺到40厘米高的。把一根長(zhǎng)一米的玻璃管的一頭浸在這油缸里，并且用手抓住玻璃管的另一頭，你的手就會(huì)感到非常燙，燙得你的皮膚上會(huì)留下傷痕。讓這玻璃管的一端跟木料接觸，會(huì)把木料燒穿一個(gè)洞；超聲波的能量變成了熱能。

　　現(xiàn)在各國(guó)的研究家都在仔細(xì)地研究著超聲波。這種振動(dòng)對(duì)于生物能夠發(fā)生強(qiáng)烈的作用：遇到它們，海草的纖維會(huì)裂開，動(dòng)物的細(xì)胞會(huì)破碎，血球會(huì)破壞，小魚和蛙類會(huì)在一二分鐘里面被殺死。

　　用超聲波做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，動(dòng)物的體溫會(huì)提高，譬如老鼠的體溫會(huì)提高到攝氏45度。以后超聲波還一定會(huì)在醫(yī)藥方面起相當(dāng)重要的作用；聽不見(jiàn)的超聲波會(huì)同看不見(jiàn)的紫外線一起，幫助醫(yī)師治病。

　　特別有成就的是在冶金術(shù)方面，人們利用超聲波來(lái)探察金屬內(nèi)部是不是均勻，有沒(méi)有氣泡、裂縫等缺點(diǎn)。利用超聲波來(lái)“透視”金屬的方法，就是把被檢查的金屬浸在油里，然后使它受到超聲波的作用。這時(shí)候金屬里不均勻的區(qū)域就會(huì)把超聲波漫射開，投射出一種好象是“聲音的陰影”來(lái)。結(jié)果，在那均勻的油面上就會(huì)出現(xiàn)金屬的不均勻部分的輪廓，這輪廓非常明顯，甚至可以照下像來(lái)①。

　　用超聲波可以“透視”厚到一米以上的金屬，這是用愛(ài)克斯射線來(lái)透視所完全做不到的。超聲波在這時(shí)候可以發(fā)現(xiàn)極小的、小到一毫米的不均勻的部分。毫無(wú)疑問(wèn)，超聲波是有非常遠(yuǎn)大的前途的②。

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