跟聲波一樣,超聲波也是機械波(所以社會上瞎傳的B超有輻射的事情就是根本的扯蛋),本質上你要把它想象成一個力的傳遞(聲波/超聲波在空氣中最終轉化成空氣的振動),從波的衍射特性而言:低頻繞射能力強,高頻鑽孔(穿透)能力強,這是鐵律!具體的數學推導過於複雜,略過。波只要在路上走,介質的阻尼作用會使得它的振幅越來越小,而且從波源到接受點經過的週期越多,則衰減得就會越大,基於這個道理,同樣的距離,低頻的振幅損失小一些。超聲波之所以不一味地選擇超高頻也是因為怕路上損失,以我們最常見的B超為例,其實就是從肚子外發一個高頻振動,這個振動會引起肚子以及其它內臟的振動,就是所謂波的傳播,在每個介質面,波都會發生反射(反射率取決於阻抗率的比),然後在肚子外面有個探頭,接收發射回來的波處理一下就balabala還原出來影象。從波長角度而言,超聲波基本都是毫米波了,波長小的話路上的損失就會很大,信噪比上會損失很大。但是你可能會問,那幹嘛我們不用大波長的聲波捏,其實我們也在用啊,對著肚子喊話你其實也能得到一些反射的訊號,而且發射訊號應該還很強。但是動輒幾米的波長顯然無法探測出裡面的細微結構,所以就有了超聲的用武之地。。。。而至於X射線,其穿透就是取決於粒子性,任何一個障礙物,其分子結構對於光子它老人家而言,都是大網眼。但是電磁波本身是橫波,也是來回晃盪的,因此,如果頻率不高,粒子性不強,則會被網給擋掉很多。這就是為啥可見光不容易穿過肉,但是X光可以,然後X光又不能穿過骨頭的原因,因為不同的組織其網眼大小不同。。。但是如果伽瑪射線以來,估計骨頭對它也是透明的。最後總結一下,這裡面都用了一個穿透的概念,但是物理本質完全不同,超聲波是希望路上不要衰減太多,X光是希望不要被網給擋住。
跟聲波一樣,超聲波也是機械波(所以社會上瞎傳的B超有輻射的事情就是根本的扯蛋),本質上你要把它想象成一個力的傳遞(聲波/超聲波在空氣中最終轉化成空氣的振動),從波的衍射特性而言:低頻繞射能力強,高頻鑽孔(穿透)能力強,這是鐵律!具體的數學推導過於複雜,略過。波只要在路上走,介質的阻尼作用會使得它的振幅越來越小,而且從波源到接受點經過的週期越多,則衰減得就會越大,基於這個道理,同樣的距離,低頻的振幅損失小一些。超聲波之所以不一味地選擇超高頻也是因為怕路上損失,以我們最常見的B超為例,其實就是從肚子外發一個高頻振動,這個振動會引起肚子以及其它內臟的振動,就是所謂波的傳播,在每個介質面,波都會發生反射(反射率取決於阻抗率的比),然後在肚子外面有個探頭,接收發射回來的波處理一下就balabala還原出來影象。從波長角度而言,超聲波基本都是毫米波了,波長小的話路上的損失就會很大,信噪比上會損失很大。但是你可能會問,那幹嘛我們不用大波長的聲波捏,其實我們也在用啊,對著肚子喊話你其實也能得到一些反射的訊號,而且發射訊號應該還很強。但是動輒幾米的波長顯然無法探測出裡面的細微結構,所以就有了超聲的用武之地。。。。而至於X射線,其穿透就是取決於粒子性,任何一個障礙物,其分子結構對於光子它老人家而言,都是大網眼。但是電磁波本身是橫波,也是來回晃盪的,因此,如果頻率不高,粒子性不強,則會被網給擋掉很多。這就是為啥可見光不容易穿過肉,但是X光可以,然後X光又不能穿過骨頭的原因,因為不同的組織其網眼大小不同。。。但是如果伽瑪射線以來,估計骨頭對它也是透明的。最後總結一下,這裡面都用了一個穿透的概念,但是物理本質完全不同,超聲波是希望路上不要衰減太多,X光是希望不要被網給擋住。