超声波的产生主要依赖于压电效应。压电效应是指某些晶体材料在受到机械压力作用时,会在其两端产生电荷;反压电效应则是指某些晶体在受到交变电场作用时,会发生形变和振动。
在超声波的应用中,如超声清洗设备、医学超声检查等,通常使用压电陶瓷作为换能器。当在压电陶瓷两端施加交变电场时,陶瓷会发生周期性的伸缩变形,这种机械振动就会产生超声波。
具体来说,超声波发生器将电能转换为机械能,通过压电晶片发射超声波。而超声波接收器则将接收到的超声波的机械能转换回电能。
在医学超声检查中,医生手持的探头中包含有压电晶体,当通电后,在高频交变电信号的作用下,压电晶体产生振动,推动与探头表面接触的介质(如人体组织)振动,从而产生超声波