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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
频率比刚刚说过的高得多的“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,
它的外表会起电。
如果反过来,在这种石英片的外表上周期地使它带电,那
末这外表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局部液体的
外表上,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
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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,投射出一种好似是“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局部的轮
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
米的不均匀的局部。毫无疑问,超声波是有非常远大的前途
的。
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