超聲波的工作原理是一種波長極短的機械波，在空氣中波長一般短於2cm（厘米）。它必須依靠介質進行傳播，無法存在於真空（如太空）中。

它在水中傳播距離比空氣中遠，但因其波長短，在空氣中則極易損耗，容易散射，不如可聽聲和次聲波傳得遠，不過波長短更易於獲得各向異性的聲能，可用於清洗、碎石、殺菌消毒等。在醫學、工業上有很多的應用。

超聲波的工作原理是具有反射、折射、衍射、散射等特點，但是超聲波的波長較短，有的是幾厘米，低至千分之幾毫米。波長越短，聲波的衍射特性就越差，可以在介質中穩定地進行直線傳播，因此波長較短的超聲波具有很強的直線傳播能力。眾所周知，聲音在空氣中傳播時，會推動空氣中的粒子振動做功，而聲波功率的大小表示聲波做功快慢，在相同環境下，聲波的頻率越高功率就越大。

超聲波是指振動頻率大於20KHz以上的,其每秒的振動次數（頻率）甚高，超出了人耳聽覺的上限（20000Hz），人們便聽不出來了，人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。　　

超聲波工作原理

主要是通過換能器，將功率超聲頻源的聲能轉換成機械振動，通過清洗槽壁將超聲波輻射到槽子中的清洗液，由於受到超聲波的輻射，使槽內的液體中的微氣泡能夠在超聲波的作用下而保持震動。破壞汙物與清洗件表面的吸附。引起汙物層的疲勞破壞而被剝離，氣體型氣泡的震動對固體表面進行擦洗。

頻率高於人的聽覺上限（約為20000赫）的聲波，稱為超聲波，或稱為超聲。

超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律，與可聽聲波的規律並沒有本質上的區別。但是超聲波的波長很短，只有幾厘米，甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較，超聲波具有許多奇異特性：傳播特性——超聲波的波長很短，通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍，因此超聲波的衍射本領很差，它在均勻介質中能夠定向直線傳播，超聲波的波長越短，這一特性就越顯著。功率特性——當聲音在空氣中傳播時，推動空氣中的微粒往復振動而對微粒做功。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強度下，聲波的頻率越高，它所具有的功率就越大。由於超聲波頻率很高，所以超聲波與一般聲波相比，它的功率是非常大的。空化作用——當超聲波在液體中傳播時，由於液體微粒的劇烈振動，會在液體內部產生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合，會使液體微粒之間發生猛烈的撞擊作用，從而產生幾千到上萬個大氣壓的壓強。微粒間這種劇烈的相互作用，會使液體的溫度驟然升高，起到了很好的攪拌作用，從而使兩種不相溶的液體（如水和油）發生乳化，並且加速溶質的溶解，加速化學反應。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱為超聲波的空化作用。

我們知道正確的波的物理定義是：振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件：一是振動源，二是傳播介質。波的分類一般有如下幾種：一是根據振動方向和傳播方向來分類。當振動方向與傳播方向垂直時，稱為橫波。當振動方向與傳播方向一致時，稱為縱波。二是根據頻率分類，我們知道人耳敏感的聽覺範圍是20HZ-20000HZ，所以在這個範圍之內的波叫做聲波。低於這個範圍的波叫做次聲波，超過這個範圍的波叫超聲波。

波在物體裡傳播，主要有以下的參數：一是速度V，二是頻率F，三是波長λ。三者之間的關系如下：V=F.λ。波在同一種物質中傳播的速度是一定的，所以頻率不同，波長也就不同。另外，還需要考慮的一點就是波在物體裡傳播始終都存在著衰減，傳播的距離越遠，能量衰減也就越厲害，這在超聲波加工中也屬於考慮範圍。

超聲波在塑料加工中的應用原理：

塑料加工中所用的超聲波，現有的幾種工作頻率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙，在加壓的情況下，使兩個塑料件或其它件與塑料件接觸部位的分子相互撞擊產生融化，使接觸位塑料熔合，達到加工目的。

超聲波又稱為環形usm它的結構和原理傳統的馬達都是基於電磁原理工作的，將電磁能量變換成轉動能量。而usm則是基於利用超聲波振動能量變換成轉動能量的全新原理來工作的。根據將超聲波振動能量變換的方法來分，有三類usm：

1、駐波型(standingwavetype)；

2、行波型(travelingwavetype)；

3、振簧型(vibratingreedtype).canonef鏡頭中使用的usm，全部屬於行波型。環形usm的結構很簡單：由具有彈性的定子和轉子組成。定子是一金屬環，底部有壓電陶瓷元件，上部均勻排列著梯形凸出物。定子是用特殊材料製造的，它的熱膨脹係數同壓電陶瓷元件的一樣，這樣可以避免溫度變化的影響。轉子是一個鋁質環，通過凸緣狀彈簧與定子結合在一起。由於鋁材比較軟，所以結合部位是經過特殊處理，增加其耐磨性能。usm的基本特點：1、具有低轉速大扭矩的輸出特性；2、制動力矩大；3、結構簡單；

4、馬達啟動和制動的可控性非常好；

5、轉動聲音非常小，幾乎無聲。canon環形usm除具備上述基本特點外，自身的特點：

6、高效率，低功耗；

7、環形的馬達可以與鏡身完美地結合；

8、低轉速，特別適合鏡頭的af驅動；

9、轉動速度可以在0.2rpm~80rpm範圍內任意控制；

10、可以實現靈敏度可調的電子mf；

11、工作環境溫度是：-30℃~+60℃。現在基本使用的是usm-m1和usm-l1，usm-l2已經不再使用。