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超聲波在介質(zhì)中會產(chǎn)生哪些效應(yīng)
點(diǎn)擊次數(shù):9123 更新時(shí)間:2019-12-09

超聲波在介質(zhì)中進(jìn)行傳播時(shí),會與傳播介質(zhì)發(fā)生多種效應(yīng),使得介質(zhì)產(chǎn)生相應(yīng)的機(jī)械、物理、電磁、化學(xué)變化,進(jìn)而產(chǎn)生諸如機(jī)械的、電磁的、熱能的、化學(xué)的相關(guān)效應(yīng):

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

(2)空化效應(yīng):超聲波在液體中傳播時(shí),液體中的微小粒子在超聲波作用下產(chǎn)生劇烈運(yùn)動,從而產(chǎn)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(chǎn)生非常的高速碰撞,并產(chǎn)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(chǎn)生乳化現(xiàn)象,同時(shí)還會使得液體的溫度急劇升高,從而加速溶質(zhì)的溶解過程,提高了液體的化學(xué)反應(yīng)速度。這種液體在超聲波作用下產(chǎn)生的效應(yīng)叫做空化效應(yīng)。

 

(3)熱效應(yīng):超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)會引起質(zhì)點(diǎn)振動和粒子摩擦,部分超聲波能量被粒子吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,介質(zhì)溫度就會相應(yīng)升高。同時(shí)由于高頻超聲波攜帶的能量非常大,撞擊作用時(shí),能量被介質(zhì)吸收而產(chǎn)生顯著的熱效應(yīng)。

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

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