接下来,就让我们共同来解开这其中的科学原理吧!
声波其实是一种机械波,声源处的质点产生振动,通过介质传播。而声波在不同介质中的传播速度不一,常态下,声波的传播速度依次是固体、液体、气体。
由于液体比气体拥有更好的传声效果,所以超声清洗机加入液体作为传播介质,以达到更好的清洁效果。
而声波在液体中只能以纵波的形式传播,而纵波在传播过程中会造成液体内局部压力的不平衡。
纵波传播时不同区域压力示意图
这时就会出现超声波的空化作用,但是因为声波变换的频率实在过快,以至于人眼根本无法分辨。由于气泡形成时内外压强差极大,破裂时能量高度集中的特点,才能使物品表面的污垢脱落,从而起到清洗的作用。
这个“空化作用”其实就是此次问题的谜底啦!
由于空化作用产生的小气泡,可产生小范围的瞬时极高压极高温。机器内壁一般都是不锈钢材质,强度较大,故发生碰撞时就会产生较为尖锐的声音,其频率又恰好在人耳可听到的频率范围之内,所以我们就会听到这刺耳的声音。
没想到一个小小的超声波清洗器,就蕴含着这么多科学道理啊——还等什么,让我们接着一起探索生活中的科学小奥秘吧!