超聲波是一種機械波,機械波的波動形式可以分為兩種。一種叫做橫波,就像水波、風吹麥浪,波上面的每一個點是上下沉浮的,與它的傳播方向垂直,會產生波峰和波谷。另一種叫做縱波,就像彈簧振動,波上面的每一個點的運動方向與它的傳播方向一致,會產生疏部和密部,而超聲波就是一種縱波。
空化效應如何產生?
在槽內加入液體,通電之后,電能轉換為超聲波的機械能。由于超聲波是一種疏密變化縱波,液體的壓力就隨著作交替變化。在某一點上觀察,液體處于疏部時,受到的壓力相當于負壓,水就被“撕裂開”,從中間出現一個真空的小泡;隨后該點變化為密部,壓縮力增加,將這個小真空泡向內擠壓破裂。
在聲場作用下的振動,液體中不斷產生氣泡,并迅猛增長,然后又突然閉合,在閉合的瞬間產生強大的沖擊波,污垢層在沖擊波的作用下被剝脫下來。這就是“空化”的過程。
需要注意的是,這里的“氣泡”和“爆破”與我們日常看到的“吹氣球”“氣球爆炸”是不一樣的。抽刀斷水水更流,水中原是沒有空間的,無間斷的。只是被縱波形成的相對負壓活生生撕開的一個小空間。它的爆破也不是向外炸開來,而是內縮,恢復液體的無間斷狀態。