超声波、次声波的利与弊

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问题描述:

请举例说明超声波、次声波在生活中的各种用途。

解析:

<危害>:

超声波的频率高至20000Hz以上(每秒振动20000次以上),由于它的频率高,因此具有以下特点:(a)方向性好,几乎沿直线传播;(b)穿透能力强,能穿透许多电磁波不能穿透的物质;(c)在媒质中传播时能产生巨大的作用力,可以用来为硬质材料做切割、凿孔等,也可以用来清洗和消毒等对于超声波的应用,我们比较熟悉的就是医院中常用的B超,它是把超声波射入人体,根据人体组织对超声波的传导和反射能力的变化来判断有无异常,如对人体脏器做病变检查、结石检查等,它具有对人体无损伤、简便迅速的优点.

 次声又称亚声,是频率在20Hz以下的低频率波.许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波.次声波对人体能够造成危害,引起头痛、呕吐、呼吸困难等症状.在20世纪30年代,美国一位物理学家做过实验:他把一台次声发生器带进剧场,开演后悄悄地打开,然后坐在自己的包厢内观察动静,只见坐在次声器四周的观众产生一种惶恐不安和迷惑不解的神情,并很快蔓延到整个剧场.次声波的特点是来源广、传播远、穿透力强科学家们利用它来预测台风、研究大气结构等.在军事上可以利用次声来侦察大气中的核爆炸、跟踪导弹等等.

1890年, 一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中,突然神秘地失踪了. 20年后,人们在火地岛海岸边发现了它.奇怪的是:船上的开都原封未动.完好如初.船长航海日记的字迹仍然依稀可辨;就连那些死已多年的船员,也都“各在其位”,保持着当年在岗时的“姿势”;

1948年初,一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时,一场风暴过后,全船海员莫明其妙地死光;在匈牙利鲍拉得利山洞入口, 3名旅游者齐刷刷地突然倒地,停止了呼吸......

上述惨案,引起了科学家们的普遍关注,其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究.就以本文开头的那桩惨案来说,船员们是怎么死的?是死于天火或是雷击的吗?不是,因为船上没有丝毫燃烧的痕迹;是死于海盗的刀下的吗?不!遇难者遗骸上看到死前打斗的迹象;是死于饥饿干渴的吗?也不是!船上当时贮存着足够的食物和淡水.至于前面提到的第二桩和第三桩惨案,是自杀还是他杀?死因何在?凶手是谁?检验的结果是:在所有遇难者身上,都没有找到任何伤痕,也不存在中毒迹象.显然,谋杀或者自杀之说已不成立.那么,是以及病一类心脑血管疾病的突然发作致死的吗?法医的解剖报告表明,死者生前个个都很健壮!

经过反复调查,终于弄清了制造上述惨案的“凶手”,是一种为人们所不很了解的次声的声波.次声波是一种每秒钟振动数很少,人耳听不到的声波.次声的声波频率很低,一般均在20兆赫以下,波长却很长,传播距离也很远.它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远.例如,频率低于1赫的次声波,可以传到几千以至上万公里以外的地方.1960年,南美洲的智利发生大地震,地震时产生的次声波传遍了全世界的每一个角落!1961年,苏联在北极圈内进行了一次核爆炸,产生的次声波竟绕地球转了5圈之后才消失!

次声波具有极强的穿透力,不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下.次声穿透人体时,不仅能使人产生头晕、烦燥、耳鸣、恶心、心悸、视物模糊,吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢麻木,而且还可能破坏大脑神经系统,造成大脑组织的重大损伤.次声波对心脏影响最为严重,最终可导致死亡.

为什么次声波能致人于死呢?

原来,人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似(0.01~20赫),倘若外来的次声频率与体内脏的振动频率相似或相同,就会引起人体内脏的“共振”,从而使人产生上面提到的头晕、烦躁、耳鸣、恶心等等一系列症状.特别是当人的腹腔、胸腔等固有的振动频率与外来次声频率一致时,更易引起人体内脏的共振,使人体内脏受损而丧命.前面开头提到的发生在马六甲海峡的那桩惨案,就是因为这艘货船在驶近该海峡时,恰遇上海上起了风暴.风暴与海浪摩擦,产生了次声波.次声波使人的心脏及其它内脏剧烈抖动、狂跳,以致血管破裂,最后促使死亡.

次声虽然无形,但它却时刻在产生并威胁着人类的安全.在自然界,例如太阳磁暴、海峡咆哮、雷鸣电闪、气压突变;在工厂,机械的撞击、摩擦;军事上的原子弹、氢弹爆炸试验等等,都可以产生次声波.

由于次声波具有极强的穿透力,因此,国际海难救助组织就在一些远离大陆的岛上建立起“次声定位站”,监测着海潮的洋面.一旦船只或飞机失事附海,可以迅速测定方位,进行救助.

近年来,一些国家利用次声能够“杀人”这一特性,致力次声武器——次声炸弹的研制尽管眼下尚处于研制阶段,但科学家们预言;只要次声炸弹一声爆炸,瞬息之间,在方圆十几公里的地面上,所有的人都将被杀死,且无一能幸免.次声武器能够穿透15厘米的混凝土和坦克钢板.人即使躲到防空洞或钻进坦克的“肚子”里,也还是一样地难逃残废的厄运.次声炸弹和中子弹一样,只杀伤生物而无损于建筑物.但两者相比,次声弹的杀伤力远比中子弹强得多.

<作用>:

超声波:

超声治疗学是超声医学的重要组成部分。超声治疗时将超声波能量作用于人体病变部位,以达到治疗疾患和促进机体康复的目的。

在全球,超声波广泛运用于诊断学、治疗学、工程学、生物学等领域。赛福瑞家用超声治疗机属于超声波治疗学的运用范畴。

(一)工程学方面的应用:水下定位与通讯、地下资源勘查等

(二)生物学方面的应用:剪切大分子、生物工程及处理种子等

(三)诊断学方面的应用:A型、B型、M型、D型、双功及彩超等

(四)治疗学方面的应用:理疗、治癌、外科、体外碎石、牙科等

超声波的特点:

1、超声波在传播时,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应。(治疗)

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)。

超声波的发展史:

一、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。

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。

二、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(HIFU)超声聚焦外科已被誉为是21世纪治疗肿瘤的最新技术。

超声波治病机理:

1.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 *** ,使细胞浆流动、细胞震荡、旋转、摩擦、从而产生细胞 *** 的作用,也称为“内 *** ”这是超声波治疗所独有的特性,可以改变细胞膜的通透性, *** 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, *** 神经系统和细胞功能,因此具有超声波独特的治疗意义。

2.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,其结果是组织的自身温度升高。

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。

3.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:

A.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。

B.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。

C.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。

D.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。

E.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。

次声波:

由于次声的频率很低,所以大气对次声波的吸收系数很小,因而其穿透力极强,可传播至极远处而能量衰减很小。10Hz以下的次声波可以传播至数千千米的距离。1983年夏,位于印度尼西亚苏门答腊岛和爪哇岛之间的喀拉喀托火山爆发,火山爆发时产生的强次声波绕地球转了3圈,历时108小时后才慢慢消逝。全世界的微气压计都记录到了它的振动余波。1986年1月29日,美国航天飞机"挑战者"号升空爆炸,爆炸产生的次声波历时12小时53分钟,其爆炸威力之强,连远在1万多千米处的我国北京香山中科院声学研究所监测站的监测仪都"听"到了。通常的隔音吸音方法对次声波的特强穿透力作用极微,7000 Hz的声波用一张纸即可隔挡,而7Hz的次声波用一堵厚墙也挡不住,次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。


超声波、次声波的利与弊
次声又称亚声,是频率在20Hz以下的低频率波.许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波.次声波对人体能够造成危害,引起头痛、呕吐、呼吸困难等症状.在20世纪30年代,美国一位物理学家做过实验:他把一台次声发生器带进剧场,开演后悄悄地打开,然后坐在自己的包厢内观察动静,只见坐在次声器四周的观...

求次声波与超声波的危害与应用
一、危害 1.频率小于20Hz(赫兹)的声波,叫做次声波。次声波会干扰人的神经系统正常功能,危害人体健康。一定强度的次声波,能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感,甚至精神沮丧;更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常,甚至死亡。2.超声波是频率高于20KHz(赫兹)的声波。因其频率下限大约等于人的听...

超声波、次声波的利与弊
次声波是指频率低于人们的听觉下限(20Hz)的声波.例如,火山爆发、地震、海啸、台风等所含能量巨大的自然现象及核爆中都会产生次声波.次声波传播的特点是,能量衰减小,易受重力影响;在空气中传播易引起空气分子的振动,使部分声能转化为空气的内能.次声波由于受重力影响,主要是沿地面传播,因而次声波可以传播很远的距离。

什么是次声 有什么利与弊
次声(Infrasound)是频率低于20Hz的声音。次声的弊端:具有穿透能力强、衰减小等非常显著的特点.它通过共振机理对人体产生危害作用,可使人感到头晕头痛、恶心烦躁、胸闷腹泻、疲倦无力、注意力分散等等,严重时甚至能使人的肺腔破裂导致死亡.次声的利:人们根据其特点将其应用于武器、监测、工业、医疗等多方面...

声波与次声波的区别有哪些?
促进化学反应和进行生物学研究。次声波不容易衰减,不易被水和空气吸收。而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球2至3周。通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性,可探测某些大规模气象过程的性质和规律。如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等。

请介绍超声波、次声波的特点和应用?
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。2、次声波的特点和应用:(1)特点:① 次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。;② 次声的声波频率很低,在20Hz以下,波长却很长,传播距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。

超声波与次声波的作用与危害
的次声的声波.次声波是一种每秒钟振动数很少,人耳听不到的声波.次声的声波频率很低,一般均在20兆赫以下,波长却很长,传播距离也很远.它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远.例如,频率低于1赫的次声波,可以传到几千以至上万公里以外的地方.1960年,南美洲的智利发生大地震,地震时产生的次声波传遍了全世界的...

次声波是什么?有什么益处及害处?
一般来说,人耳所能接受的声波在20—20000赫兹之间,声波频率高于20000赫兹的,称为超声波;低于20赫兹的约则为次声波。次声波与超声波一样都看不见、听不到、摸不着,但次声波频率低、波长长,所以传播距离很远。次声波的另一个重要特性是有较强的穿透能力,既能穿透空气、海水、土壤,也能穿透飞...

以声音为武器:次声波为什么可以杀人毁物?有多大威力?
次声波武器只能杀人生物,但不能摧毁没有听觉的物体,如:建筑、器物等,其威力可以使数公里外的人丧生。一、自然界的次声波次声波这类声波(频率小于20赫兹)低于人的听觉极限,生物学家们对动物用次声波进行交流,已经观察了好几个世纪了。当孔雀 显露其羽毛时,雄孔雀就会发出人无法听到的次声波,其他...

次声波对人的好处和危害
(1)通过研究自然现象所产生的次声波的特性和产生的机理,更深入地研究和认识这些自然现象的特征与规律.例如,利用极光所产生的次声波,可以研究极光活动的规律.(2)利用所接收到的被测声源产生的次声波,可以探测声源的位置、大小和研究其他特性.例如,通过接收核爆炸、火箭发射或者台风产生的次声波,来探测...

代县17724233503: 超声波与次声波的利与弊
乐正柴甘油: 超声波的利: 1.应用于声纳技术. 可以发现敌方目标的位置、形状.现在还可以用来探测鱼群、测定暗礁、港口导航等. 2.应用于B超. 医院里常做的B超检查,就是用B型超声波来检查人体重要内脏器官,及时发现结石、肿瘤等.医生还能对...

代县17724233503: 超声波和次声波的利弊超声波和次声波各有什么好处和坏处?<br/>
乐正柴甘油: 超声波的利:1.超声器具,如超声加湿器,超声碎石~~~~2.超生侦查,如雷达,反潜~~~~~~~~3.方向性好,几乎沿直线传播;4.穿透能力强,能穿透许多电磁波不能...

代县17724233503: 超声、次声的好处和坏处? -
乐正柴甘油: 您好!答:超声波的利: 1.超声器具,如超声加湿器,超声碎石~~~~ 2.超生侦查,如雷达,反潜~~~~~~~~ 3.方向性好,几乎沿直线传播; 4.穿透能力强,能穿透许多电磁波不能穿透的物质; 5.在媒质中传播时能产生巨大的作用力,可以用来...

代县17724233503: 超声波和次声波各自的特点和应用 -
乐正柴甘油:[答案] 楼上的复制了一大段········ 超声波的运用:1.用来传递信息(B超,声呐的) 2.用来传递能量(超声波洗眼睛 钟表等精密仪器 打掉人体内结石等) 次声波的运用:1.用来传递信息(地震 火山可以发出较强次声波) 2.用来传递能量(用做...

代县17724233503: 超声波和次声波给人类带来的危害和用途都有哪些?举几个事例卅、谢谢 -
乐正柴甘油:[答案] 基本没有危害,因为属于人类无法感受(听)到的声频. 用途:探伤/测量(包括军用与民用)/军用次声波武器/军用声纳跟踪导引/工业清洗/工业乳化/捕鱼(探测鱼群)/医用探测治疗/工业熔接,等等.

代县17724233503: 次声波对人的好处和危害 -
乐正柴甘油:[答案] 次声波的应用(1)通过研究自然现象所产生的次声波的特性和产生的机理,更深入地研究和认识这些自然现象的特征与规律.例如,利用极光所产生的次声波,可以研究极光活动的规律.(2)利用所接收到的被测声源产生...

代县17724233503: 超声波与次声波的知识,用途,危害 -
乐正柴甘油: 20000Hz以上的声音是超声..用于穿透探测..比如超声探伤等..其他还有很多很多用途..危害没怎么听说 20Hz以下的是次声..海啸、火山爆发等时产生..接收次声可提早预报这类灾害..长期暴露于次声下对人体有损害..尤其对于大脑..会令人焦躁不安..严重的甚至会引起呕吐

代县17724233503: 次声波是什么?那次声波对人有什么影响呢? -
乐正柴甘油:[答案] 就是每秒震动小于20hz的波 因为人的听力范围是20到20000hz 所以小于20 叫次声波 大于20000叫超声波 次声波对人没有多大的影响 像现在很多医院都用次声波检测人体内部病变

代县17724233503: 超声波和次声波的应用 -
乐正柴甘油: 是八年级物理么....说几个比较有代表性的 超声波:f > 20000Hz 潜艇声纳 B超 超声波碎石(医学方面的,就是治疗肾 胆结石那一类的) 次声波:f 监测自然灾害 军工武器(对人体有害,严重可引起死亡) 差不多了吧....

代县17724233503: 次声波的危害,写3个有关场景(生活中) -
乐正柴甘油: 次声波虽然听不到,但可以感觉得到,如果人长期处于这样的环境中,对人体的危害很大,多是神经系统上的损害,例如影响睡眠.次声波穿透力很强,同样的能量下,普通频率的声波对人体的影响可能不大,但次声波的危害就很大,我们国家好像没有专门为次声波扰民制定特殊的标准,假如你的住宅附近有次声波发生源,闹得你长年无法安心入睡休息,而请专业部门来检测时,可能还是符合国家标准的,目前来说,这是无可奈何的事.

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