超声和次声都有什么样的特性？_物理百科-查字典物理网

超声和次声都有什么样的特性？

　　人的听觉范围在每秒钟振动频率为20赫兹～20000赫兹，在这个范围内人耳可听到各种各样的声音。高于20000赫兹(Hz)的称为超声，而低于20赫(Hz)的则可称为次声(或叫亚声)，而这两种都是人耳听不见的声音。

　　第一次世界大战期间，法国的物理学家朗之万利用超声侦察敌国舰艇，这是超声技术最早的应用。第二次世界大战期间，又研制出主动声纳和被动声纳。利用主动声纳可以探测海洋的深度、冰山的距离及敌国潜水艇的准确位置，主动声纳是由简单的回声探测仪演变而来的，它主动向海底发出超声波，声波遇到海底障碍物而被反射回来，仪器接收到回声波，并准确地记下声波从发出到返回所用的时间，根据声音在海水中传播的速度就可以算出海的深度。而被动声纳则由简单的水听器演变而来，它收听目标所发出的噪声，准确地判断出目标的位置和物体的某些特性。

超声和次声都有什么样的特性？

　　超声波为什么有此特性呢?

　　因为超声波的方向性强。首先，它的波长非常短，可聚集成为定向狭小的线束;其次功率大，因为超声波的频率很高，而介质点振动的速度非常快，因而能量很大。此外超声波还可以在不同介质的界面上产生反射、折射现象。因此，它被广泛的应用到各个领域中。现代医学领域中，就用此性质来进行超声波诊断。

　　超声波是由超声波发生器产生的。现代超声波发生器主要由两部分组成。一部分是高频(超声频)发生装置，通常由电子电路组成，其主要功能是产生超声频电振动荡。另一部分是换能器，它的主要功能是使超声频电振荡转变为超声频机械振荡，即可达到超声振动的目的。目前，常使用晶体充当换能器，诸如石英、酒石酸钾纳、钛酸铅等，这类晶体具有一种电致伸缩效应。晶体在交变电场作用下，发生伸长或缩短，因而转换为机械振动，超声波发生器就是利用晶体的电致伸缩效应而产生超声波。

　　与电致伸缩作用相反的情况是压电效应。当有交变机械力作用在晶体上时，就能使晶体两侧产生异号电荷，从而将机械振动转变为电振动，利用压电效应可做成超声波接收换能器。

　　次声是一种人耳听不见的声音。它的频率极低(0.01Hz-20Hz)，波长比较长，传播的区域广且具有相对的集中性，传播过程中衰减小，可用来测地震中心，预测风暴;其次单向性强，所产生的能量较大，因为次声的频率低，介质点振动的速度慢，作用介质中的次声时间稍长，会引起与频率相同或相近的物体产生共振，具有一定的破坏作用。

　　次声的某些特性也正被人们所知和利用：

　　例如，一艘国际商船在“火地岛”，发现了多年前神秘失踪的“马可波罗”号帆船，而船上的一切设备及物品却完好无损。经科学家们多年的研究和探索，终于揭开了这些遇难者的“死亡谜”。原来都死于风暴所产生的“次声”。

　　那么次声为什么能杀人呢?

　　原来，人体内脏固有的振动频率和次声频率极为相似(0.01Hz-20Hz)。当外界的次声频率与内脏的频率相同或相近时，就会形成人体内脏的共振状态，产生种种不良反应，还会导致视觉模糊，吞咽困难，肝功能失调等症状，严重时还会四肢麻木，胸部产生压迫感。尤其是当人的腹腔、胸腔及颅腔内的固有振动频率与外来的次声频率相一致时，就会使人体的内脏系统振坏而丧生。因此有人正在利用次声的性质与特点，探索研制一种能导致人神经麻痹的“次声武器”。

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