超聲波在介質(zhì)中會產(chǎn)生哪些效應(yīng)

超聲波在介質(zhì)中進(jìn)行傳播時，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，液體中的微小粒子在超聲波作用下產(chǎn)生劇烈運動，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)中傳播時會引起質(zhì)點振動和粒子摩擦，部分超聲波能量被粒子吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽橘|(zhì)溫度就會相應(yīng)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(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。