超声波在技术上的应用

今天的物理学家和技术专家已经有方法可以创造振动频率比刚才说过的高得多的听不见的声音,超声波的振动频率可以高到每秒钟10亿次。

  产生超声波的一种方法是利用石英片的一种性能,石英片是用一定的方法从石英晶体上切下来的,在压缩的情况下,它的表面会起电。

  如果反过来,在这种石英片的表面上周期地使它带电,那末这表面就会在电荷的作用下,交替着一伸一缩,也就是起了振动:使我们得到超声波振动。使石英片带电,得用无线电技术里所用的电子管振荡器,振荡器的频率可以挑选同石英片固有振动周期相合的。

  超声波虽然不能被我们听见,但是它们却能用别的极明显的方式来显示出它们的作用。例如,如果把振动着的石英片浸在油缸里,那末,在受到超声波作用的那一部分液体的表面上,就会激起高达10厘米的波峰,同时还有小油滴飞溅到40厘米高。把一根长1米的玻璃管的一头浸在这油缸里,并且用手抓住玻璃管的另一头,你的手就会感到非常烫,烫得你的皮肤上会留下伤痕。让这玻璃管的一端跟木料接触,会把木料烧穿一个洞,超声波的能量变成了热能。

  现在各国的研究家都在仔细地研究着超声波。这种振动对于生物能够起强烈的作用:遇到它们,海草的纤维会裂开,动物的细胞会破碎,血球会破坏,小鱼和蛙类会在一二分钟里面被杀死。

  用超声波做实验的时候,动物的体温会提高,譬如老鼠的体温会提高到45摄氏度。以后超声波还一定会在医药方面起相当重要的作用;听不见的超声波会同看不见的紫外线一起,帮助医师治病。

  特别有成就的是在冶金术方面,人们利用超声波来探察金属内部是不是均匀,有没有气泡、裂缝等缺点。利用超声波来透视金属的方法,就是把被检查的金属浸在油里,然后使它受到超声波的作用。这时候金属里不均匀的区域就会把超声波漫射开,投射出一种好像是声音的阴影来。结果,在那均匀的油面上就会出现金属的不均匀部分的轮廓,这轮廓非常明显,甚至可以照下相来用超声波可以透视厚到1米以上的金属,这是用爱克斯射线来透视所完全做不到的。超声波在这时候可以发现极小的。小到1毫米的不均匀的部分。毫无疑问,超声波是有非常远大的前途的。