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“超聲”≠“無聲”,小機器大奧秘 有關“超聲波清洗”的原理

由 科幻網 發表于 動漫2022-12-26
簡介縱波傳播時不同區域壓力示意圖這時就會出現超聲波的空化作用,但是因為聲波變換的頻率實在過快,以至於人眼根本無法分辨

用超聲波洗眼鏡是利用什麼原理

科幻網12月13日訊(宋可樂) 相信不少戴眼鏡的小夥伴們都用“超聲波”清洗器清洗過眼鏡吧,被清洗過後的眼鏡可以說是光亮如新,可是說好的“超聲波”=“無聲”呢,為何在清洗的過程中還會“嗡嗡嗡”作響呢?

“超聲”≠“無聲”,小機器大奧秘 有關“超聲波清洗”的原理

接下來,就讓我們共同來解開這其中的科學原理吧!

聲波其實是一種機械波,聲源處的質點產生振動,透過介質傳播。而聲波在不同介質中的傳播速度不一,常態下,聲波的傳播速度依次是固體、液體、氣體。

由於液體比氣體擁有更好的傳聲效果,所以超聲清洗機加入液體作為傳播介質,以達到更好的清潔效果。

而聲波在液體中只能以縱波的形式傳播,而縱波在傳播過程中會造成液體內區域性壓力的不平衡。

“超聲”≠“無聲”,小機器大奧秘 有關“超聲波清洗”的原理

縱波傳播時不同區域壓力示意圖

這時就會出現超聲波的空化作用,但是因為聲波變換的頻率實在過快,以至於人眼根本無法分辨。由於氣泡形成時內外壓強差極大,破裂時能量高度集中的特點,才能使物品表面的汙垢脫落,從而起到清洗的作用。

這個“空化作用”其實就是此次問題的謎底啦!

由於空化作用產生的小氣泡,可產生小範圍的瞬時極高壓極高溫。機器內壁一般都是不鏽鋼材質,強度較大,故發生碰撞時就會產生較為尖銳的聲音,其頻率又恰好在人耳可聽到的頻率範圍之內,所以我們就會聽到這刺耳的聲音。

沒想到一個小小的超聲波清洗器,就蘊含著這麼多科學道理啊——還等什麼,讓我們接著一起探索生活中的科學小奧秘吧!