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20～20，000赫兹。当声波的振动频率大于20000赫兹或小于20赫兹时，我们便听不见了。因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超音波”。通常用于医学诊断的超音波频率为1～5兆赫。超音波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远等特点。可用于测距，测速，清洗，焊接，碎石等。在医学,军事,工业,农业上有很多的套用。

理论研究表明,在振幅相同的条件下,一个物体振动的能量与振动频率成正比,超音波在介质中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大.在我国北方乾燥的冬季,如果把超音波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气湿度.这就是超音波加湿器的原理.咽喉炎.气管炎等疾病,药品很难血流到达患病的部位.利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够提高疗效.利用超音波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎，从而减缓病痛，达到治癒的目的。

声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。所谓振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动。譬如，鼓面经敲击后，它就上下振动，这种振动状态通过空气媒质向四面八方传播，这便是声波。 超音波是指振动频率大于20KHz以上的,其每秒的振动次数（频率）甚高，超出了人耳听觉的上限（20000Hz），人们将这种听不见的声波叫做超音波。超声和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动，通常以纵波的方式在弹性介质内会传播，是一种能量的传播形式，其不同点是超声频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性，目前腹部超声成象所用的频率範围在 2∽5MHz之间，常用为3∽3.5MHz（每秒振动1次为1Hz，1MHz=10^6Hz,即每秒振动100万次，可闻波的频率在16－20，000HZ 之间）。

清洗的超音波套用原理是由超音波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质，清洗溶剂中超音波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡，存在于液体中的微小气泡（空化核）在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压力，破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子即脱离，从而达到清洗件表面净化的目的。

超音波的两个主要参数： 频率：F≥20KHz； 功率密度：p=发射功率(W)/发射面积(cm2);通常p≥0.3w/cm2; 在液体中传播的超音波能对物体表面的污物进行清洗，其原理可用“空化”现象来解释：超音波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时，其功率密度为0.35w/cm2，这时超音波的音波压强峰值就可达到真空或负压，但实际上无负压存在，因此在液体中产生一个很大的压力，将液体分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空，它在超音波压强反向达到最大时破裂，由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污物撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。 太小的声强无法产生空化效应。

玻璃零件.玻璃和陶瓷製品的除垢是件麻烦事,如果把这些物品放入清洗液中,再通入超音波,清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢,能够很快清洗乾净.

虽然说人类听不出超音波，但不少动物却有此本领。它们可以利用超音波“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，它们为什幺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2～10万赫兹的超音波，这好比是一座活动的“雷达站”。蝙蝠正是利用这种“声吶”判断飞行前方是昆虫，或是障碍物的。而雷达的质量有几十,几百,几千千克,,而在一些重要性能上的精确度.抗干扰能力等,蝙蝠远优与现代无线电定位器.深入研究动物身上各种器官的功能和构造,将获得的知识用来改进现有的设备,这是近几十年来发展起来的一门新学科,叫做仿生学.

我们人类直到第一次世界大战才学会利用超音波，这就是利用“声吶”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音波，然后记录与处理反射回声，从回声的特徵我们便可以估计出探测物的距离、形态及其动态改变。医学上最早利用超音波是在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音波套用于腹部器官的探测。如今超音波扫描技术已成为现代医学诊断不可缺少的工具。

声吶通过超音波

雷达通过无线电波

医学超音波检查的工作原理与声纳有一定的相似性，即将超音波发射到人体内，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音波的程度也就不同，医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线，或影象的特徵来辨别它们。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，医生们套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徵的方法，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，这些光点可通过萤光屏显现出来，这种方法直观性好，重複性强，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，又称为都卜勒超声诊断法。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型超音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都卜勒系统，可在超声心动图解剖标誌的指示下，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，使疾病的诊断準确率大大提高。超音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。

研究超音波的产生、传播 、接收，以及各种超声效应和套用的声学分支叫超声学。产生超音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製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製成的电声换能器等。

超声效应 当超音波在介质中传播时，由于超音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

一系列力学的、热学的、电磁学的和化学的超声效应，包括以下4种效应：

①机械效应。超音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。当超音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。超音波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时，由于超音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。超音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沖入气泡而产生高温、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髮光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。

③热效应。由于超音波频率高，能量大，被介质吸收时能产生显着的热效应。

④化学效应。超音波的作用可促使发生或加速某些化学反应。例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢；溶有氮气的水经超声处理后产生亚硝酸；染料的水溶液经超声处理后会变色或退色。这些现象的发生总与空化作用相伴随。超音波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超音波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种胺基酸和其他有机物质的水溶液经超声处理后，特徵吸收光谱带消失而呈均匀的一般吸收，这表明空化作用使分子结构发生了改变 。