第四十四章调整更新时间

靠打赏吃饭的十二：为了作者和网编的工作两不误，不冲突，我做了以下的调整时间

靠打赏吃饭的十二：周二周四周六下午18点半更新，其他的时间我就要开始挖人，如果有认识的别的平台的作者，可以推荐给我啊，谢谢(^_^)ノ

靠打赏吃饭的十二：重要的事情先说十遍，他应该知道的，我要每天更新1000字，所以那些空余的时间我只能用来，填坑或者，小课堂之类的

平行宇宙，天文学术语，是指平行作用力宇宙，是平行作用力产生的纯基本粒子宇宙，与人类已知的万有引力星球宇宙形成多元宇宙理论。所以多元宇宙所包含的是多种不同相互作用力宇宙。

中文名

平行宇宙

外文名

paralleluniverses

别名

平行世界，平行次元，代替宇宙

提出者

休·埃弗雷特

提出时间

20世纪50年代

多元宇宙是一个理论上的无限个或有限个可能的宇宙的集合，包括了一切存在和可能存在的事物：所有的空间、时间、物质、能量以及描述它们的物理定律和物理常数。多元宇宙所包含的各个宇宙被称为平行宇宙（paralleluniverses）。

第一类平行宇宙与我们的宇宙大同小异，物理常数几乎相同，只是它们内部的粒子结构排序方式不同，导致了平行宇宙是独立于我们的宇宙之外的另外一个空间。

第二类平行宇宙是基本的物理规律和我们的宇宙几乎相同，可以说是完全一样，一样的万有引力，一样的重力，但是他们两者之间的物理常数大不相同，这又造就两者被隔离开来。

第三类平行宇宙就是根据量子学理论得来的。万事都有一个发展过程，不同的选择会导致不同的结果。而每一种的选择背后注定都是在大圈套里面，也就是不管怎么变化，宇宙都会出现第一平行宇宙或是第二平行宇宙，那么这就是人所说的平行宇宙。

扩展资料

平行宇宙的概念，并不是因为时间旅行悖论提出来的，它是来自量子力学，因为量子力学有一个不确定性，就是量子的不确定性。平行宇宙概念的提出，得益于现代量子力学的科学发现。

在20世纪50年代，有的物理学家在观察量子的时候，发现每次观察的量子状态都不相同。而由于宇宙空间的所有物质都是由量子组成，所以这些科学家推测既然每个量子都有不同的状态，那么宇宙也有可能并不只是一个，而是由多个类似的宇宙组成。

参考资料来源：百度百科-平行宇宙

相信大家在一些影视作品中对“平行宇宙"差不多都有一些了解。有一种类型的平行宇宙，它使很多的科学家也是困惑不堪，现如今仍不断折磨着物理学家们，那就是由所谓的由，量子来解释的宇宙。这一问题最具代表的实例就是著名的"薛定谔的猫"的问题，简单来说薛定谔的猫悖论是这样的：一只猫被放在一个密封盒子里。在盒中，铀原子有可能会衰变，杀死这只猫。铀原子要么衰变，要么不会衰变，猫非生即死，这不过是常识。



量子理论的缔造者相信哥本哈根派认为一旦打开盒子，就可以作出衡量，并且判断猫是死是活，波函数"崩塌"成了一个单独的状态，波已经消失，只留下粒子。



对于这一悖论的观点是"多世界"构想，由休.埃弗莱特在1957年提出，陈述宇宙不过是分裂为二，这表示每当有量子事件发生，就会有平行宇大量繁殖和分化出来。每个可能存在的宇宙都是如此。一个宇宙越是荒诞，它的可能性就越小，但这些宇宙依旧存在。



有一种观点已经开始被很多人认可，它被称作"小相干"。这个理论认为我们所幻想的所有时空可能都存在，但是正如这个理论中所阐述的观点一样我们恰好的和他们不在一个频道上了。这意味着在你的生活里里，你可能同时和各种的生物在同一频道共存，它们全都深信它们的宇宙是"真正的"那个，但我们不再与它们"协调一致"了。

这就像在自己的家里把电视机调播到一个频道。你知道自己的房间里充满了来自全国和全世界各地大量电视节目的信号，但是你的电视机只能调到一个频道。它与其他的电视台都"消相干"了。总而言之，充满着各种可能的异世界都会存在，但我们也己经与那个宇宙不相干了。



人类一直对我们生活圈以外的一切都处在未知状态，这里面到底存在着什么呢？真的拥有一个一直伴随我们的空间吗？很多很多的问题以我们现在所拥有的知识都没办法解答。科学家们通过一些理论证明，有很大的几率有一个空间一直和我们共存。谈到量子力学理论，很多的人都会感到十分难以理解，根本就是不知所云，因为量子力学理论中的内容时常与人类的认知不相同。



从小到大，我们一直都在被灌输一种概念--每一个人都是空间内独一无二的存在，每个个体都说是特有的。此外，在我们的认知里，已经死亡的生物不会在重新站起来拥有呼吸，已经成为过去的事情也不会再重新让我们经历一次。



但是一些科学家通过一些理论为支撑来证明，大家都不是这个世界上唯一的。量子理论中写对此，大多数科学家认为，很多和我们相同的人或物都在我们所处的这个空间之外生存着。但是那里面的人经历的事情和我们经历的都不一样。例如，在那个世界里可能希特勒成为里最后的赢家，而我们大家都被他奴役着。



既然平行宇宙存在着一模一样的我们，那么我们为什么一直都没有感觉到呢？科学家指出，从理论的角度来讲的话，平行宇宙与我们目前所在的宇宙既不会重合也不会相互交叉，可以说平行宇宙和我们现在所在的宇宙是几乎没有任何的联系的，我们没有办法感觉知道平行宇宙中的人和事物，也没有任何的办法去追踪平行宇宙内上所上演的各种各样的事件。



但是并不能排除时空偶尔也会出现错乱的这种情况，平行宇宙中的情景也会映射到我们现在所处在的宇宙空间里面，但这是极为稀少的事情的。

我们都多多少少的都听说过平行宇宙理论，大概的意思就是说除了我们现在的世界之外，还有很多的像我们现在所处空间一样的世界，而且他们的数量还非常非常的多，但是和我们所处的空间却并没有联系。

关于平行宇宙，不同的科学家也都曾经给出过不同的想法、猜想，在一些科幻作品之中也都用不同的方式对这个空间进行各种各样的猜想。但是不管怎么样，这个观点也仅仅是被认为是一种猜想，因为以目前的技术我们根本没办法去把这个猜想加以证明。虽然现在很多的人都认为拥有着这么一个空间，但是还是有一些人比那个不同意这个观点。他们觉得这个空间根本不存在。



不过，这种状况现而今已经得到了改变。目前已经有很多的人开始认同有一个这样的空间存在的事情。

总而言之，言而总之，只要有一点点的微小的量子的变化出现，无数的平行宇宙就会随之分裂。也就是说在这个世界上存在着某个宇宙中有一只五百年才探出海面的盲龟，它的头钻进漂泊在海面上的带有有一个小孔的木头上，即使这是一个非常小概率的事件。大约137亿年前，简单地来说就是，我们宇宙中所知晓的一切事物都源自一个无限小的奇点。

依据大爆炸理论，一些未知



因素触发导致奇点在三维空间中不断扩大和膨胀，伴随着最初膨胀的巨大能量冷却，光线开始闪烁出现。最终，较小的宇宙粒子形成，之后它们结合在一起逐渐形成现今观测到的天体，例如：星系、恒星和行星等等。

多元宇宙存在的一个较大问题是：我们是唯一的宇宙吗？现在的科学家们正在进行各种各样的验证来寻求一个理论的依据。他们觉得很多的他们推算出来的空间都和我们生活的空间特别像。从目前的趋势来看很有可能他们的那些猜想是正确的。

看到这里大家是不是对这个世界充满了探索欲呢？那么就需要大家多涉猎这方面的知识来进一步了解我们的这个完整世界。

不知道你们是否有听过这么一个词，平行世界，也叫平行宇宙，就是存在另一个世界，有另一颗地球，还有另一个一模一样的你，做着和你相反的事，你睡觉，他醒着，你吃饭，他上厕所。



从上个世纪以来，平行宇宙就被人们就提出来了，但当时的技术无法找到平行宇宙存在的证据。即使让人对它很着迷，但也存在着争议。

即使到了现在，人类的技术也还不足以证明平行宇宙的存在，但是，人类已经开始发现了平行宇宙存在的“气息”。



多元宇宙理论认为：宇宙不止一个，在其他的平行宇宙里，可能有一个类似的时间空系统。在这个时间空系统里存在另一颗地球，甚至还一个你的存在。



两个平行的宇宙既不重合也不相交，就像两条平行的轨道，相同但从不相交。

他们可能在同一个时间系统中，但是空间的系统是不同的，就像一个人在一条绳子的上下行走，或者一辆汽车在立交桥的上下通道中行驶。



那如何才能到达另一个平行宇宙呢？人类目前还无法知道。但是，如果人类能弄清虫洞，那么，虫洞很可能就是通往另一个平行宇宙的通道。

虽然平行宇宙还无法感知，但是平行宇宙概念的诞生来源于人类对许多超自然现象的解释。知晓物理学的人都应该知道，每个新理论的开始并不能被大众所公认。



例如，牛顿第一定律的承认过程历经坎坷，不少知名的科学家都骂牛顿是疯子，直到人类航天技术的发展，才得到广泛的认可。

同样，爱因斯坦相对论提出，也有不少人不理解。科学的大道并不是平坦的。

量子力学（QuantumMechanics），为物理学理论，是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一，而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。

19世纪末，人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统，于是经由物理学家的努力，在20世纪初创立量子力学，解释了这些现象。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。除了广义相对论描写的引力以外，迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述（量子场论）。

中文名

量子力学

外文名

英文：QuantumMechanics

学科门类

二级学科

起源

1900年

创始人

海森堡，狄拉克，薛定谔

量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科。它提供粒子“似-粒”、“似-波”双重性（即“波粒二象性”）及能量与物质相互作用的数学描述。

2.

它和经典力学的主要区别在于：它研究原子和次原子等“量子领域”。量子力学的进一步研究课题为：宏观物质在十分低或十分高能量或温度才出现的现象。

3.

量子力学的基本原理包括量子态的概念，运动方程、理论概念和观测物理量之间的对应规则和物理原理。

4.

在量子力学中，一个物理体系的状态由波函数表示，波函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态。状态随时间的变化遵循一个线性微分方程，该方程预言体系的行为，物理量由满足一定条件的、代表某种运算的算符表示；测量处于某一状态的物理体系的某一物理量的操作，对应于代表该量的算符对其波函数的作用；测量的可能取值由该算符的本征方程决定，测量的期待值由一个包含该算符的积分方程计算。

5.

波函数的模平方代表作为其变数的物理量出现的几率密度。根据这些基本原理并附以其他必要的假设，量子力学可以解释原子和亚原子的各种现象。

6.

关于量子力学的解释涉及许多哲学问题，其核心是因果性和物理实在问题。按动力学意义上的因果律说，量子力学的运动方程也是因果律方程，当体系的某一时刻的状态被知道时，可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。

7.

但量子力学的预言和经典物理学运动方程(质点运动方程和波动方程)的预言在性质上是不同的。在经典物理学理论中，对一个体系的测量不会改变它的状态，它只有一种变化，并按运动方程演进。因此，运动方程对决定体系状态的力学量可以作出确定的预言。



我们都知道量子力学和相对论，是近代物理的支柱。但是量子力学却有着很多非常规，违反人们经验的规律，比如它的叠加性、非定域性和随机性。而观察对于一个物理世界而言，也有着和宏观世界不同的作用。而量子力学中的量子到底指什么，很多人都不知道。



其中量子力学中的一个核心观点就是：微观世界的很多东西，都不是连续的，比如能量是一份一份的，有一个最小值，所有可能的能量都是这个最小值的整数倍。再比如电子运行的轨道，也是一圈一圈的，每个圈之间必须相隔一定的距离，且这个圈必须满足特定的方程，电子也无法在圈之间存在。再比如时间也是有最小值，所有的量子世界经历的时间都必须是这个最小值的整数倍，这个最小值就是：普朗克常数。



所以其实量子力学的量子，指的就是所有物理量都有一个最小值，任何事物的物理量都不能小于这个最小值，这听起来非常的奇怪，但是却是无数实验证明的事实。就好比我们今天吃饭，我们本来应该是想怎么吃就怎么吃，突然有人告诉你，我们吃饭，必每一勺子只能吃一份，这个份量有一个最小值，你每次吃到嘴里的份量必须是这个最小值的整数倍，这非常奇怪是吧。所以这就是量子力学的神奇之处



我们都知道量子力学和相对论，是近代物理的支柱。但是量子力学却有着很多非常规，违反人们经验的规律，比如它的叠加性、非定域性和随机性。而观察对于一个物理世界而言，也有着和宏观世界不同的作用。而量子力学中的量子到底指什么，很多人都不知道。



其中量子力学中的一个核心观点就是：微观世界的很多东西，都不是连续的，比如能量是一份一份的，有一个最小值，所有可能的能量都是这个最小值的整数倍。再比如电子运行的轨道，也是一圈一圈的，每个圈之间必须相隔一定的距离，且这个圈必须满足特定的方程，电子也无法在圈之间存在。再比如时间也是有最小值，所有的量子世界经历的时间都必须是这个最小值的整数倍，这个最小值就是：普朗克常数。



所以其实量子力学的量子，指的就是所有物理量都有一个最小值，任何事物的物理量都不能小于这个最小值，这听起来非常的奇怪，但是却是无数实验证明的事实。就好比我们今天吃饭，我们本来应该是想怎么吃就怎么吃，突然有人告诉你，我们吃饭，必每一勺子只能吃一份，这个份量有一个最小值，你每次吃到嘴里的份量必须是这个最小值的整数倍，这非常奇怪是吧。所以这就是量子力学的神奇之处

超声波是一种频率高于20000Hz（赫兹）的声波，它的方向性好，反射能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离比空气中远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限超过人的听觉上限而得名。

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（Hz）。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz~20000Hz。因此，我们把频率高于20000Hz的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1MHz~30MHz。

中文名

超声波

外文名

Ultrasound

频率

f≥20KHz

功率密度

p≥0.3W/cm2

所属学科

物理学、声学

声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的，其每秒的振动次数（频率）甚高，超出了人耳听觉的一般上限（20000Hz），人们将这种听不见的声波叫做超声波。由于其频率高，因而具有许多特点：首先是能量集中，其波长比一般声波短得多，因而可以用来切削、焊接、钻孔等。再者由于它频率高，波长短，衍射不严重，具有良好的定向性，工业与医学上常用超声波进行超声探测。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模式，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，其不同点是超声波频率高，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，1MHz=10^6Hz，即每秒振动100万次，可闻声的频率在20~20000Hz之间）。

超声波熔接器

超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听声波的规律没有本质上的区别。但是超声波的波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米。与可听声波比较，超声波具有许多奇异特性：传播特性──超声波的波长很短，通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍，因此超声波的衍射本领很差，它在均匀介质中能够定向直线传播，超声波的波长越短，该特性就越显著。功率特性──当声音在空气中传播时，推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。声波功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下，声波的频率越高，它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高，所以超声波与一般声波相比，它的功率是非常大的。空化作用──当超声波在介质的传播过程中，存在一个正负压强的交变周期，在正压相位时，超声波对介质分子挤压，改变介质原来的密度，使其增大；在负压相位时，使介质分子稀疏，进一步离散，介质的密度减小，当用足够大振幅的超声波作用于液体介质时，介质分子间的平均距离会超过使液体介质保持不变的临界分子距离，液体介质就会发生断裂，形成微泡。这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用，会使液体的温度骤然升高，起到了很好的搅拌作用，从而使两种不相溶的液体（如水和油）发生乳化，且加速溶质的溶解，加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。

主要参数

超声波的两个主要参数：

频率：f≥20KHz（在实际应用中因为效果相似，通常把f≥10KHz的声波也称为超声波）；

功率密度：定义式为p=发射功率（W）/发射面积（cm2），通常p≥0.3W/cm2。在液体中传播的超声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：超声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，这时超声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，它在超声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垢撞击下来。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。

超声波治病机理

机械效应

超声在介质中前进时所产生的效应。（超声在介质中传播是由反射而产生的机械效应）它可引起机体若干反应。超声振动可引起组织细胞内物质运动，由于超声的细微按摩，使细胞浆流动、细胞振荡、旋转、摩擦、从而产生细胞按摩的作用，也称为“内按摩”这是超声波治疗所独有的特性，可以改变细胞膜的通透性，刺激细胞半透膜的弥散过程，促进新陈代谢、加速血液和淋巴循环、改善细胞缺血缺氧状态，改善组织营养、改变蛋白合成率、提高再生机能等。使细胞内部结构发生变化，导致细胞的功能变化，使坚硬的结缔组织延伸，松软。

超声波的机械作用可软化组织，增强渗透，提高代谢，促进血液循环，刺激神经系统和细胞功能，因此具有超声波独特的治疗意义。

温热效应

人体组织对超声能量有比较大的吸收本领，因此当超声波在人体组织中传播过程中，其能量不断地被组织吸收而变成热量，其结果是组织的自己身体的温度升高。

产热过程既是机械能在介质中转变成热能的能量转换过程。即内生热。超声温热效应可增加血液循环，加速代谢，改善局部组织营养，增强酶活力。一般情况下，超声波的热作用以骨和结缔组织为显著，脂肪与血液为最少。

理化效应

超声的机械效应和温热效应均可促发若干物理化学变化。实践证明一些理化效应往往是上述效应的继发效应。TS-C型治疗机通过理化效应继发出下列五大作用：

弥散作用：超声波可以提高生物膜的通透性，超声波作用后，细胞膜对钾，钙离子的通透性发生较强的改变。从而增强生物膜弥散过程，促进物质交换，加速代谢，改善组织营养。

触变作用：超声作用下，可使凝胶转化为溶胶状态。对肌肉，肌腱的软化作用，以及对一些与组织缺水有关的病理改变。如类风湿性关节炎病变和关节、肌腱、韧带的退行性病变的治疗。

空化作用：空化形成，或保持稳定的单向振动，或继发膨胀以致崩溃，细胞功能改变，细胞内钙水平增高。成纤维细胞受激活，蛋白合成增加，血管通透性增加，血管形成加速，胶原张力增加。

聚合作用与解聚作用：水分子聚合是将多个相同或相似的分子合成一个较大的分子过程。大分子解聚，是将大分子的化学物变成小分子的过程。可使关节内增加水解酶和原酶活性增加。

消炎，修复细胞和分子：超声作用下，可使组织pH值向碱性方面发展。缓解炎症所伴有的局部酸中毒。超声可影响血流量，产生致炎症作用，抑制并起到抗炎作用。使白细胞移动，促进血管生成。胶原合成及成熟。促进或抑制损伤的修复和愈合过程。从而达到对受损细胞组织进行清理、激活、修复的过程。

超声效应

超声效应：当超声波在介质中传播时，由于超声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。超声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。当超声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。超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时，由于超声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。超声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冲入气泡而产生高温、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发光现象。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。由于超声波使物质产生振动，被介质吸收时能产生热效应。

④化学效应。超声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。超声波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种氨基酸和其他有机物质的水溶液经超声处理后，特征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。

超声应用

超声效应已广泛用于实际，主要有如下几方面：

超声检验

超声波的波长比一般声波要短，具有较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术。把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上，从试样透出的超声波携带了被照部位的信息（如对声波的反射、吸收和散射的能力），经声透镜汇聚在压电接收器上，所得电信号输入放大器，利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上。上述装置称为超声显微镜。超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用，在微电子器件制造业中用来对大规模集成电路进行检查，在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物的立体图像的声成像技术，其原理与光波的全息术基本相同，只是记录手段不同而已（见全息术）。用同一超声信号源激励两个放置在液体中的换能器，它们分别发射两束相干的超声波：一束透过被研究的物体后成为物波，另一束作为参考波。物波和参考波在液面上相干叠加形成声全息图，用激光束照射声全息图，利用激光在声全息图上反射时产生的衍射效应而获得物的重现像，通常用摄像机和电视机作实时观察。

超声处理

纪录片《匠心》增产调优超声兴农

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利用超声的机械作用、空化作用、热效应和化学效应，可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等，在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用。

超声波清洗

清洗的超声波应用原理是由超声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，清洗溶剂中超声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。

超声波加湿器

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，超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大.在中国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，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，这就是超声波加湿器的原理。如咽喉炎、气管炎等疾病，很难利用血流使药物到达患病的部位，利用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，能够提高疗效。利用超声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，达到治愈的目的。超声波在医学方面应用非常广泛，可以对物品进行杀菌消毒。

基础研究

超声波作用于介质后，在介质中产生声弛豫过程，声弛豫过程伴随着能量在分子各自电度间的输运过程，并在宏观上表现出对声波的吸收（见声波）。通过物质对超声的吸收规律可探索物质的特性和结构，这方面的研究构成了分子声学这一声学分支。普通声波的波长远大于固体中的原子间距，在此条件下固体可当作连续介质。但对频率在1012Hz以上的特超声波，波长可与固体中的原子间距相比拟，此时必须把固体当作是具有空间周期性的点阵结构。点阵振动的能量是量子化的，称为声子（见固体物理学）。特超声对固体的作用可归结为特超声与热声子、电子、光子和各种准粒子的相互作用。对固体中特超声的产生、检测和传播规律的研究，以及量子液体——液态氦中声现象的研究构成了近代声学的新领域。

研究超声波的产生、传播、接收，以及各种超声效应和应用的声学分支叫超声学。产生超声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制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制成的电声换能器等。

超声除油

将黏附有油污的制件放在除油液中，并使除油过程处于一定频率的超声波场作用下的除油过程，称为超声波除油。引入超声波可以强化除油过程、缩短除油时间、提高除油质量、降低化学药品的消耗量。尤其对复杂外形零件、小型精密零件、表面有难除污物的零件及绝缘材料制成的零件有显著的除油效果，可以省去费时的手工劳动，防止零件的损伤。

超声波除油的效果与零件的形状、尺寸、表面油污性质、溶液成分、零件的放置位置等有关，因此，最佳的超声波除油工艺要通过试验确定。超声波除油所用的频率一般为30kHz左右。零件小时，采用高一些的频率；零件大时，采用较低的频率。超声波是直线传播的，难以达到被遮蔽的部分，因此应该使零件在除油槽内旋转或翻动，以使其表面上各个部位都能得到超声波的辐照，受到较好的除油效果。另外超声波除油溶液的浓度和温度要比相应的化学除油和电化学除油低，以免影响超声波的传播，也可减少金属材料表面的腐蚀。

超声波空泡炼油的化学原理

液体内部产生的强超声波引发出高能量密集式空泡群，空泡爆炸时，在微小的空间内瞬间产生高达一千大气压的压力和上千度的高温。

在高压高温下，重油分子中C-C键断裂，大分子的碳氢化合物分解为小分子的碳氢化合物；原料中硫的有机化物在超声波与空泡作用下，其C-S键发生断裂，转变为中间烯烃、正烷烃、芳烃和硫化氢。生成的烯烃在超声波热解过程中转变为正烷烃和芳烃。

含硫份高的重油大分子转化为低硫小分子的汽油和柴油。少量没有转化或转化程度低的剩余物用于制备高品质沥青。

医学超声波检查

医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性，即将超声波发射到人体内，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声波的程度也就不同，医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线，或影象的特征来辨别它们。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。

医生们应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征的方法，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，这些光点可通过荧光屏显现出来，这种方法直观性好，重复性强，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，又称为多普勒超声诊断法。可确定血管是否通畅、管腔是否狭窄、闭塞以及病变部位。新一代的D型超声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多普勒系统，可在超声心动图解剖标志的指示下，以不同颜色显示血流的方向，色泽的深浅代表血流的流速。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，使疾病的诊断准确率大大提高。超声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。

工业自动化控制

利用声波反射、衍射、多普勒效应，制造超声波物位计、超声波液位计、超声波流量计等。

超声波提取生物纳米（超声波化学合成法）

超声波化学反应中，起关键作用的是声波的空化效应，在超声波的辐照过程中，在液体里将发生空化气泡的形成，长大和崩灭，当空化气泡崩灭时产生一个覆盖着的强压力脉冲，产生许多独特的性质，例如产生高达5000K的高温，大于200Mpa的压力，以及高达1010K/p的降温速度，这就是超声波化学合成的能量来源，Kcap、Okitso等将0.5μm的oAl1/O3粉末加入到PdLN.2N3Cl.3H20溶液中，再加入一种对Pd2，还原起促进作用的规类，然后用20KHz的超声波辐照，在Al2O2表面合成出10nm左右的Pd纳米粒子。

超声波制药

1．注射用医药物质的分散——将磷脂类与胆固醇混合用适当方法与药物混合在水溶液中，经超声分散，可以得到更小粒子（0.1um左右）供静脉注射。

2．草药提取——利用超声分散破坏植物组织，加速溶剂穿透组织作用，提高中草药有效成分提取率。如金鸡纳树皮中全部生物碱用一般方法侵出需5小时以上，采用超声分散只要半小时即可完成。

3．制备混悬剂——在超声空化和强烈搅拌下，将一种固体药物分散在含有表面活性剂的水溶液中，可以形成1μm左右口服或静脉注射混悬剂。例“静注喜树碱混悬剂”“肝脏造影剂”、“硫酸钡混悬剂”。

4．制备疫苗——将细胞或病毒借助于超声分散将其杀死以后，再用适当方法制成疫苗。

超声波对化妆品的分散

为了更进一步提取药物精华和粒子微细化，并节约生产成本，达到分散、乳化效果，使化妆品更深入渗透到肌肤里层，让肌肤很好的吸收，发挥药物的效力和作用，采用超声波乳化可达到非常理想的效果。采用超声分散，则不需要使用乳化剂，就能使蜡及石蜡乳化、化妆水等油的微粒子分散。石腊在水中分散的粒子直径可达1μm以下。

超声波对酒的醇化—催陈技术

一瓶美酒以它的酒味醇厚，绵软柔和、芳香浓郁为人青睐，人们常用陈年老酒来形容酒的珍贵，一瓶上世纪的陈酒，标价几万元，其价格的含义在于时间的存放上。酒的主要控制因素是化学变化即酸的形成，并进一步酯化，酯参与乙醇和水的缔合。刚出厂的酒含有戍醇，有辛辣味，这种气味要经过很长时间才能化解，这个缓慢变化称酒的醇化。用功率1.6KW，频率17.5kHz~22kHz的超声波处理5min~10min，可使酒的老熟时间缩短1/3到1/2。

特点

1）超声波在传播时，波长短，方向性强，能量易于集中。

2）超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离。

3）超声波与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息诊断或对传声媒质产生效用及治疗。

4）超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。

5）超声波可传递能量。

6）超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。

超声波是一种波动形式，它可以作为探测与负载信息的载体或媒介（如B超等）用作诊断；超声波同时又是一种能量形式，当其强度超过一定值时，它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用，去影响、改变以致破坏后者的状态、性质及结构用作治疗。

发展史

国际方面

自19世纪末到20世纪初，在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。

1922年，德国出现了首例超声波治疗的发明专利；

1939年发表了有关超声波治疗取得临床效果的文献报道。

20世纪40年代末期超声治疗在欧美兴起，直到1949年召开的第一次国际医学超声波学术会议上，才有了超声治疗方面的论文交流，为超声治疗学的发展奠定了基础。1956年第二届国际超声医学学术会议上已有许多论文发表，超声治疗进入了实用成熟阶段。

国内方面

国内在超声治疗领域起步稍晚，于20世纪50年代初才只有少数医院开展超声治疗工作，从1950年首先在北京开始用800KHz频率的超声治疗机治疗多种疾病，至50年代开始逐步推广，并有了国产仪器。公开的文献报道始见于1957年。到了70年代有了各型国产超声治疗仪，超声疗法普及到全国各大型医院。

40多年来，全国各大医院已积累了相当数量的资料和比较丰富的临床经验。特别是20世纪80年代初出现的超声体外机械波碎石术和超声外科，是结石症治疗史上的重大突破。如今已在国际范围内推广应用。高强度聚焦超声无创外科，已使超声治疗在当代医疗技术中占据重要位置。而在21世纪，超声聚焦外科（HIFU）已被誉为是21世纪治疗肿瘤的最新技术。

技术特点

超声波清洗是基于空化作用，即在清洗液中无数

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