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介绍蝙蝠的超声波功能(段落)

发布时间:2019-09-07 16:33 来源:未知 编辑:admin

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  展开全部我们知道,当物体振动时会发出声音.科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹.我们人类耳朵能听到的声波频率为16~20,000赫兹.因此,当物体的振动超过一定的频率,即高于人耳听阈上限时,人们便听不出来了,这样的声波称为“超声波”.通常用于医学诊断的超声波频率为1~5兆赫.

  虽然说人类听不出超声波,但不少动物却有此本领.它们可以利用超声波“导航”、追捕食物,或避开危险物.大家可能看到过夏天的夜晚有许多蝙蝠在庭院里来回飞翔,它们为什么在没有光亮的情况下飞翔而不会迷失方向呢?原因就是蝙蝠能发出2~10万赫兹的超声波,这好比是一座活动的“雷达站”.蝙蝠正是利用这种“雷达”判断飞行前方是昆虫,或是障碍物的.

  我们人类直到第一次世界大战才学会利用超声波,这就是利用“声纳”的原理来探测水中目标及其状态,如潜艇的位置等.此时人们向水中发出一系列不同频率的超声波,然后记录与处理反射回声,从回声的特征我们便可以估计出探测物的距离、形态及其动态改变.医学上最早利用超声波是在1942年,奥地利医生杜西克首次用超声技术扫描脑部结构;以后到了60年代医生们开始将超声波应用于腹部器官的探测.如今超声波扫描技术已成为现代医学诊断不可缺少的工具.

  医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性,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,医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线,或影象的特征来辨别它们.此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变,便可诊断所检查的器官是否有病.

  目前,医生们应用的超声诊断方法有不同的形式,可分为A型、B型、M型及D型四大类.

  A型:是以波形来显示组织特征的方法,主要用于测量器官的径线,以判定其大小.可用来鉴别病变组织的一些物理特性,如实质性、液体或是气体是否存在等.

  B型:用平面图形的形式来显示被探查组织的具体情况.检查时,首先将人体界面的反射信号转变为强弱不同的光点,这些光点可通过荧光屏显现出来,这种方法直观性好,重复性强,可供前后对比,所以广泛用于妇产科、泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断.

  M型:是用于观察活动界面时间变化的一种方法.最适用于检查心脏的活动情况,其曲线的动态改变称为超声心动图,可以用来观察心脏各层结构的位置、活动状态、结构的状况等,多用于辅助心脏及大血管疫病的诊断.

  D型:是专门用来检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法,又称为多普勒超声诊断法.可确定血管是否通畅、管腔有否狭窄、闭塞以及病变部位.新一代的D型超声波还能定量地测定管腔内血液的流量.近几年来科学家又发展了彩色编码多普勒系统,可在超声心动图解剖标志的指示下,以不同颜色显示血流的方向,色泽的深浅代表血流的流速.现在还有立体超声显象、超声CT、超声内窥镜等超声技术不断涌现出来,并且还可以与其他检查仪器结合使用,使疾病的诊断准确率大大提高.超声波技术正在医学界发挥着巨大的作用,随着科学的进步,它将更加完善,将更好地造福于人类.

  频率高于20000 Hz(赫兹)的声波.研究超声波的产生、传播 、接收,以及各种超声效应和应用的声学分支叫超声学.产生

  超声波的装置有机械型超声发生器(例如气哨、汽笛和液哨等)、利用电磁感应和电磁作用原理制成的电动超声发生器、

  以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等.

  超声效应 当超声波在介质中传播时,由于超声波与介质的相互作用,使介质发生物理的和化学的变化,从而产生

  ①机械效应.超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散.当超声波流体介质中形成驻波时 ,悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处,在空间形成周期性的堆积.超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时,由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化(见电介质物理学和磁致伸缩).

  ②空化作用.超声波作用于液体时可产生大量小气泡 .一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡.另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化.空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能是真空.因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭.破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压,同时产生激波.与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产生发光现象.在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关.

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