为什么用超声波能侦察海底、检查零件和诊断疾病?

  第一次世界大战期间，德国海军的潜水艇曾经猖獗一时。出于海水挡住了人们的视线，海面上的舰艇稍不注意就吃它的亏。有什么法子能够预先发现潜艇的行踪呢？法国物理学家郎之万首次用超声波来侦察潜艇，获得了成功。

  光波和电磁波在水下是传不了多远的。靠电磁波工作的雷达，在地面上虽是“千里眼”，在水底下却成了“近视跟”。可是，超声波在水中能够按着一定的方向直线前进，它能够传到几公里、几十公里，甚至几千公里以外。而且，它又能形成射束，聚成很狭的一束，向一个方向传播。当它在中途遇到障碍物时，又会有一部分能量按原方向反射回来。因此，当接收到回声讯号，经过放大送到显示器，就可以立刻显示出目标的距离和方位了。

  根据这个原理，超声波不仅能发现潜伏在茫茫大海里的潜艇，还能“看见”隐藏在海底的暗礁、浅滩、沉船，以及在大雾之中提醒船长哪儿有冰山。由于鱼群也能反射超声波，超声波还能帮助人们寻找鱼群，増加捕鱼量。

  那么，超声波为什么又能检查金属零件的质量呢？这是因为超声波在金属零件（如齿轮、转轴、螺旋桨等）里面传播时，遇到躲藏在它们内部的砂眼、气泡、裂纹等缺陷，会发生不正常的反射波形。这种测试仪器很灵敏，比芝麻还小的缺疵也逃不过它的检验。

  根据同样的道理，医生把会发射超声波的探头放在病人体表的适当部位，让超声波在人体里面传播。当哪个器官得了病，反射的回声讯号会与正常的情况不一样，医生就可以诊断哪部分脏器有了病变和分析病变的性质。比如象癌肿、脑瘤、肝硬化、胃下垂、结石等等。此外，有一种“超声波显象仪”，人们还能在它的电视荧光屏上看到诸如跳动着的心脏、母亲腹内的胎儿等的活动“电影”因此，超声波也是医生的好助手。用它检查起来，一无痛苦，二无副作用，怪不得医生和病人都很喜欢用它。