在生産實踐和科學研究中,已經發現超聲波對物質有許多特殊的作用,而且都有廣泛的應用。下面隻介紹其中一些主要的作用和一些典型的應用
(1) 超聲的機械作用。
超聲波不僅能使物質作激烈的受迫機械振動，而且還發現能産生單向力的作用。這些機械作用,在超聲波技術中,如超聲焊接、鑽孔清洗、除塵等已有了廣泛的應用
(2) 超聲的空化作用。
液體中,特别是在液固的邊界處,往往出現一些小空泡,其中可能是真空的,也可能含有少量氣體或蒸汽。這些小泡有大有小,尺寸不一。
當一定頻率的超聲波通過液體時,尺寸适當的小泡能發出共振現象,這一尺寸叫做共振尺寸。大于共振尺寸的小泡，在超聲作用下,将被驅出液外。小于共振尺寸的小泡,在超聲作用下将逐漸變大。
當接近共振尺寸時,聲波的稀疏階段使小泡漲大比較迅速,以後的壓縮階段中,小泡又突然被絕熱壓縮直到破滅。在破滅過程中,小泡内部可達幾千度的高溫和幾千個大氣壓的高壓。小泡漲大時,由于摩擦而産生的電荷也在破滅過程中,進行中和，産生放電發光現象。在小泡突然被壓縮時,液體以極大的速度來填充空穴,因而使小泡附近的液體或固體都會受到上千個大氣壓的高壓。上述現象叫作空化現象。
在超聲的空化作用中,局部的高溫、高壓以及放電等現象,使超聲波在工程技術中有廣泛的作用。例如在常溫常壓下不能發生的化學反應,在空化的作用下,往往能夠發生。又如,非常堅硬的物體能在空化作用下被粉碎等等。
(3) 超聲的熱作用。
介質對超聲波的吸收将引起介質的溫度上升。頻率愈高,這種熱效應就愈顯著。在不同介質的分界面上,特别是在流體介質與固體介質的分界面上,以及在流體介質與其中懸浮粒子的分界面上,超聲能量将大量地轉換成熱能,往往造成分界面處的局部高溫,甚至産生電離效應。這種作用也有很多重要的應用。
以上所說的超聲波的作用僅是一些最基本的作用。
此外,還有很多其他的作用,例如化學作用、生物作用等。其中一些已能借助上述的基本作用作出初步的說明,有一些至今還未能得出圓滿的解釋。雖然如此,這些作用的應用卻很廣泛。
例如,利用超聲的生物作用,可以進行種子處理,使農業增産;也可以進行超聲治療,獲得良好的療效。總之,進一步研究超聲波對物質的作用是非常必要的。
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