超聲波也是聲波,那麼它是喇叭發出來的嗎?看完佩服發明者智慧

超聲波也是聲波，那麼它是喇叭發出來的嗎？看完佩服發明者智慧

超聲波在生活中的應用非常廣泛，比如醫院檢查身體用的B超機，高速公路上的測速儀，牙科門診洗牙用的洗牙機，都要用到超聲波。超聲波的原理大家應該都知道，它其實就是一種機械波，跟正常聲波的本質是一樣的，是由機械振動產生並且在介質中傳播，只不過正常聲波的頻率是20Hz到20kHz之間，可以被人的耳朵捕捉到，而超聲波的頻率在20kHz以上，超出了耳朵的聽力範圍，所以人聽不到。

在電子電器中，聲波一般是通過揚聲器，也就是俗稱的「喇叭」發出來的，揚聲器是由一塊永磁體和一個小線圈組成，當線圈裡輸入不停變化的電流信號，由於電流的磁效應，線圈就會隨著電流信號的不斷變化，產生不同振幅、不同頻率的振動，然後帶動膜片振動發出聲音。

既然超聲波和聲波的本質是一樣的，都是由振動產生的，那麼B超機、測速儀、洗牙機裡的超聲波，也是靠喇叭發出的嗎？

答案是肯定的，超聲波也是通過「喇叭」發出的，只不過這種喇叭跟普通電子電器裡的喇叭原理不同。普通喇叭由於結構所限，一般是在低頻情況工作，不適合高頻場合；超聲波設備裡的喇叭叫「換能器」，有壓電式、磁致伸縮式、雷射式等等，今天咱們介紹一下比較常見的壓電式。

物理學中有一種「壓電效應」，當「壓電材料」兩面受壓或者受拉產生厚度的變化，兩面就會產生等量的異種電荷，產生電壓，這種現象叫做「壓電效應」。打火機裡的「打火器」就是利用這個原理產生萬伏高壓，擊穿空氣產生電弧，進而引燃氣體。「壓電效應」是可逆的，如果把一個規律的交變電壓施加到壓電材料的兩面，材料就會產生有規律的振動，這個現象叫做「逆壓電效應」。

壓電式超聲波換能器就是利用了「逆壓電效應」。超聲設備由兩部分組成，一個是發生器，一個是換能器，發生器首先利用震蕩電路產生高頻交流電信號，經過放大後輸入換能器裡的「壓電晶體」，壓電晶體由於「逆壓電效應」就會產生高頻的振動，發出超聲波。

科技改變生活，那些為人類做出卓越貢獻的科學家們，值得我們永遠尊敬！