超声波的作用是什么?

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超声波是指频率超过20KHz以上的电磁波,其物理本质是带负电的移动电荷在介质中传播形成的扩散电流(电介质由于受其它粒子干扰不能导电)。 由于电荷的存在,所以存在垂直于传播方向的方向电荷,因此形成了与导体类似的效果,使得超声波可以传递很强的能量并且不产生高温。同时根据量子力学理论,因为电子的运动是有概率的,因此虽然形成固定的方向电荷,但是仍然有概率发生反转的情况,即有可能全部是正电或者全部是负电,这时如果碰撞到物体,就可以形成可观察到的定向运动。这也是为什么超声波能形成定位功能的原因所在。

另外需要提到的是,由于声波的能量是由振动产生的,而不是如电磁波那样由传导产生的,所以在相同功率的情况下,声波能够传递更大的动能;而同样的声音强度下,声波能够传递的热量却比电磁波小很多,所以对生物组织造成的损伤作用不如电磁波强烈。这点从对组织作用的时效性上也可以看出来,脉冲超声波对神经系统的作用具有瞬时性,而射频微波则具有滞后性。不过,当声波作为电磁波的一部分被接收到时,它就会带上电磁波的特性,这时候对组织的热效应就不能忽视的了。

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