超聲是聲學的一個重要分支或組成部分。主要研究超聲波在各種物質(zhì)中的產(chǎn)生、傳播、接收和相互作用、各種效應及其應用。超聲波萃取機的聲波屬于機械波,即機械振動在彈性介質(zhì)中的傳播?,F(xiàn)代聲學的頻率范圍為10-4~1014 Hz,相當于從次聲振動約3小時到分子熱振動,其波長小于固體中原子間距,即寬頻帶為1018級。這也意味著,現(xiàn)在,人們已經(jīng)掌握了產(chǎn)生和測量幾乎任何頻率的聲波的現(xiàn)代技術(shù)。
就頻率范圍而言,超聲波是指頻率在可聽到聲音的頻率范圍以上的聲音。根據(jù)人耳的統(tǒng)計規(guī)律,在聲學中,可聽到聲音的頻率上限為2×104 Hz。因此,一般來說,超聲波是一個頻率高于20千赫的聲波。更確切地說,在超聲頻帶中,頻率大于108赫茲的超聲波稱為高超聲速。特別是,108-1012 Hz頻段也被稱為微波超聲,因為它對應于電磁波頻譜中的微波頻帶。
就超聲波提取機的功率范圍而言,連續(xù)波超聲波一般在毫瓦到幾十千瓦的范圍內(nèi)。脈沖超聲可以縮放到毫瓦到幾兆瓦的分數(shù)。相應地,從聲強角度看,液體中聚焦連續(xù)波超聲的上限受空化的限制,上限可達每平方厘米幾十千瓦,而脈沖超聲在焦點中心的聚焦甚至可達幾十兆字節(jié)。瓦茨每平方厘米。顯然,超聲包含了豐富的研究內(nèi)容,從線性到非線性聲學的動態(tài)范圍很大。
從傳播介質(zhì)的角度看,超聲波可以有效地在氣體、液體、固體、固體熔體和其他物質(zhì)中傳播。在這些介質(zhì)中,不同頻率、不同功率、不同強度的超聲波有其獨特的傳播特性和傳播效果,因此也有相應的研究內(nèi)容和廣泛的應用。