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超聲波在介質中會產生哪些效應
點擊次數:9623 更新時間:2019-12-09

超聲波在介質中進行傳播時,會與傳播介質發生多種效應,使得介質產生相應的機械、物理、電磁、化學變化,進而產生諸如機械的、電磁的、熱能的、化學的相關效應:

(1)機械效應:超聲波所產生的機械振動作用會使得固體介質分散化,液體介質產生乳化,凝膠體介質產生液化。流體介質在超聲波作用下,產生駐波現象,導致流體中的微小懸浮粒子在機械力作用下聚集于波節上,在空間上表現為周期性的粒子聚集。磁致伸縮材料在超聲波的機械振動作用下,會產生機械壓縮,從而引起磁化。壓電材料在超聲波的機械振動作用下,會產生機械壓縮,從而引起感應電荷。

(2)空化效應:超聲波在液體中傳播時,液體中的微小粒子在超聲波作用下產生劇烈運動,從而產生很多微小氣泡。這些小氣泡會隨著超聲波的作用而瞬間膨脹并破裂,從而使得這些微小粒子產生非常的高速碰撞,并產生*的壓。這種微粒間劇烈的碰撞和摩擦作用,使得兩種不相溶的液體產生乳化現象,同時還會使得液體的溫度急劇升高,從而加速溶質的溶解過程,提高了液體的化學反應速度。這種液體在超聲波作用下產生的效應叫做空化效應。

 

(3)熱效應:超聲波在介質中傳播時會引起質點振動和粒子摩擦,部分超聲波能量被粒子吸收轉變為熱能,介質溫度就會相應升高。同時由于高頻超聲波攜帶的能量非常大,撞擊作用時,能量被介質吸收而產生顯著的熱效應。

(4)化學效應:超聲波的空化作用同時還會使得液體的溫度急劇升高,從而加速溶質的溶解,加速液體的化學反應速度。超聲波還可以對大量化學物質的聚合、分解和水解過程產生明顯的催化和加速作用。超聲波效應對電化學和光化學的某些過程也能產生明顯的影響。

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