超声是声学的一个重要分支或组成部分。主要研究超声波在各种物质中的产生、传播、接收和相互作用、各种效应及其应用。超声波萃取机的声波属于机械波,即机械振动在弹性介质中的传播。现代声学的频率范围为10-4~1014 Hz,相当于从次声振动约3小时到分子热振动,其波长小于固体中原子间距,即宽频带为1018级。这也意味着,现在,人们已经掌握了产生和测量几乎任何频率的声波的现代技术。
就频率范围而言,超声波是指频率在可听到声音的频率范围以上的声音。根据人耳的统计规律,在声学中,可听到声音的频率上限为2×104 Hz。因此,一般来说,超声波是一个频率高于20千赫的声波。更确切地说,在超声频带中,频率大于108赫兹的超声波称为高超声速。特别是,108-1012 Hz频段也被称为微波超声,因为它对应于电磁波频谱中的微波频带。
就超声波提取机的功率范围而言,连续波超声波一般在毫瓦到几十千瓦的范围内。脉冲超声可以缩放到毫瓦到几兆瓦的分数。相应地,从声强角度看,液体中聚焦连续波超声的上限受空化的限制,上限可达每平方厘米几十千瓦,而脉冲超声在焦点中心的聚焦甚至可达几十兆字节。瓦茨每平方厘米。显然,超声包含了丰富的研究内容,从线性到非线性声学的动态范围很大。
从传播介质的角度看,超声波可以有效地在气体、液体、固体、固体熔体和其他物质中传播。在这些介质中,不同频率、不同功率、不同强度的超声波有其独特的传播特性和传播效果,因此也有相应的研究内容和广泛的应用。