超声波人耳不能听见,因为人耳的听觉范围在20-20000赫兹之间,而超声波一般都超过20000赫兹,甚至超过25000赫兹,因此人耳是很难听到超声波声音的。
超声波为什么人耳不能听见
人的耳朵,有一个叫耳廓的结构,它是外耳的一部分,能够收集环境中的声音。当这些声音被耳廓收集起来以后,会经由耳道传递到鼓膜,引起鼓膜振动。鼓膜的振动又经由听小骨传递到耳蜗,在那里转化为神经信号,被大脑接收。
在这一系列过程中,有一个叫耳蜗的结构值得注意,它是一根充满淋巴液的椎管盘曲成类似蜗牛壳的形状。不同频率的声音,会刺激耳蜗上不同的区域。耳蜗外圈和内圈的半径比值决定了耳朵听到声音的最低频率。
低频声波会刺激耳蜗的最顶端,更高频率的声音,则会像钢琴的琴键一样,顺着耳蜗的弯曲,一直刺激到底部末端。所以简单来说,人之所以听不见次声波和超声波,是因为人的耳蜗恰好只能感知到20到2万赫兹的声音。那么,人类为什么不能长出能听到更多声音的耳蜗呢?我们可以从进化的角度来给出一些解释。
可以这么说,声音的频率越低,大脑就越难以判断声源的方向,在原始的野外,既然无法通过低频的声音来进行定位,那长出能听到更低声音的大尺寸耳蜗,不仅对生存帮助不大,还会挤占脑袋里寸土寸金的空间。对人类来说,现在20赫兹左右的低频听力极限,已经完全够用了。而与此同时,由于耳蜗的长度有限,人耳能接收到的最高频声波,也在某一个位置到达了极限,也就是2万赫兹。
超声波是什么
超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在工业、农业等方面有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。
科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹(Hz)。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz-20000Hz。因此,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1兆赫兹-30兆赫兹。