圖7.3 不同頻率聲波的傳播形式
3.傳播速度 聲波的傳播速度與介質的特性有關,而與聲波的頻率無關。聲波在空氣中的傳播速度為340米/秒,在液體中為1500米/秒,在固體中為5000米/秒,人類軟組織與在液體中相似,平均約為1540米/秒,人類骨組織約為3380米/秒。聲波的傳播速度都隨介質溫度的上升而加快,氣溫增高1℃,聲速增加0.6米/秒。
4.超聲的吸收與穿透 超聲在介質中傳播時,強度隨其傳播距離而減弱,這說明超聲能量被吸收,超聲的吸收與介質的密度、粘滯性、導熱性及超聲的頻率等有關。超聲在氣體中被吸收最大,液體中被吸收較小,固體中吸收最小,在空氣中的吸收係數比在水中約大一千倍。
且介質的吸收係數又與超聲波頻率的平方成正比,因而高頻超聲在空氣中衰減異常劇烈,所以在治療中聲頭下雖是極小的空氣光泡,也應避免。
在實際工作中常用半吸收層來表明一種介質對超聲波的吸收能力。半吸收層是指超聲波在某種介質中衰減至原來能量的一半時的厚度。半吸收層厚度大,表示吸收能力弱,不同組織對同一頻率的超聲波其半吸收層值不同,如頻率300千赫的超聲波,肌肉半吸收層值為3.6釐米,脂肪為6.8釐米,肌肉加脂肪為4.9釐米。
同一組織對不同頻率的超聲波吸收也不同,超聲頻率愈高吸收愈多,穿透愈淺,如90千周的超聲能穿透軟組織10釐米,1兆周的超聲將穿透5釐米,而4兆周的超聲只穿透1釐米深度。因此,目前常用於理療的超聲波選用8000千周/秒,穿透深度為5釐米左右。