生活中常見(jiàn)的聲波應(yīng)用倒是很多，但是鮮少有人提及次聲波的應(yīng)用。次聲波就真的一點(diǎn)用處都沒(méi)有嗎?當(dāng)然不是。次聲波的應(yīng)用范圍極其廣泛，而且變得越來(lái)越重要。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)次聲波的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深入，許多科研工作者也開(kāi)始著手將次聲波真正的同人類的生產(chǎn)生活結(jié)合起來(lái)。下面我們就來(lái)看一下次聲波的應(yīng)用概況。

一、次聲波應(yīng)用的分類

次聲波雖然還沒(méi)有真正的被廣泛應(yīng)用，但是目前已有的次聲波的應(yīng)用主要有以下6類：

1、通過(guò)次聲波研究自然現(xiàn)象和其產(chǎn)生機(jī)制，使人們更深入的了解諸類自然現(xiàn)象產(chǎn)生的規(guī)律及其特性。

2、利用聲源所發(fā)出的次聲波可以對(duì)其進(jìn)行探測(cè)，進(jìn)行偵察監(jiān)測(cè)其大小、方位或其他屬性。

3、在大氣中傳播時(shí)，次聲波會(huì)與大氣進(jìn)行相互作用，隨著大氣密度或者成分的改變，次聲波也會(huì)做出相應(yīng)的改變。因此可以通過(guò)次聲波與大氣的相互作用來(lái)探測(cè)大氣中風(fēng)和溫度的變化情況。而且這種方法是可持續(xù)觀測(cè)的，準(zhǔn)確率較高。

4、次聲波還可同其他波動(dòng)相互作用，通過(guò)這種相互作用，尋找其規(guī)律也可判斷其波動(dòng)的特性。電離層中電波的傳播會(huì)受到次聲波的作用，改變次聲波其傳播特性也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，利用此項(xiàng)技術(shù)可以更深層次的了解到電離層的運(yùn)動(dòng)或者傳播規(guī)律規(guī)律。重力波也存在此特性。

5、次聲波其Z特殊的一點(diǎn)是可以和人體大多數(shù)器官發(fā)生共振。共振會(huì)提供極大的能量，當(dāng)所提供能量超出人體的承受范圍時(shí)，相應(yīng)的器官就會(huì)發(fā)生形變甚至被次聲波撕裂。利用這一特點(diǎn)，可制造出次聲武器，實(shí)現(xiàn)其在軍事上的應(yīng)用。也是基于這一點(diǎn)，次聲波也可以用于人體按摩或者是清除某些障礙，為人類的醫(yī)學(xué)事業(yè)作出貢獻(xiàn)。

6、次聲波在工業(yè)上也有著許多的應(yīng)用。例如現(xiàn)在已經(jīng)被應(yīng)用到實(shí)際中的次聲除灰或者次聲冷卻。

二、次聲波在自然預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

很多自然現(xiàn)象都會(huì)產(chǎn)生次聲波，其中也包括地震、海嘯等。因此如果能夠及時(shí)探測(cè)這些自然現(xiàn)象所發(fā)出的次聲波便可以有效預(yù)測(cè)自然災(zāi)害事件。

海底地震會(huì)引發(fā)海嘯，其引發(fā)的海嘯產(chǎn)生的海浪巨大，能量也十分可觀，在海水隨著地震推進(jìn)的過(guò)程中會(huì)不斷向外輻射出低頻長(zhǎng)波的次聲波，通過(guò)聲音的傳播特性可以了解到，次聲波在水中的傳播速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在空氣中的傳播速度，因此只要及時(shí)探測(cè)到水中的次聲波，便可以爭(zhēng)取在災(zāi)難來(lái)臨前的寶貴時(shí)間，讓人們有效撤離災(zāi)區(qū)。

1、大氣核爆炸監(jiān)察

次聲波監(jiān)察技術(shù)是監(jiān)測(cè)大氣核爆炸并準(zhǔn)確判斷其爆炸方位的一種極為實(shí)用的技術(shù)手段。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，次聲波監(jiān)察可在以下三方面有效提高大氣的監(jiān)察質(zhì)量。

①將次聲監(jiān)察系統(tǒng)與其他相關(guān)系統(tǒng)相結(jié)合，從而為相關(guān)監(jiān)察人員提供核爆炸發(fā)生的警示，大大提高核爆炸時(shí)間的鑒別可信度;

②次聲波監(jiān)察具有極快的反應(yīng)速度，能夠在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)為監(jiān)察人員提供及時(shí)的爆炸數(shù)據(jù)報(bào)告;

③次聲波監(jiān)察系統(tǒng)能調(diào)整監(jiān)察范圍，可以將監(jiān)察范圍控制在100km之內(nèi)，大大降低了其誤報(bào)率。

2、自然災(zāi)害監(jiān)察

人們也可應(yīng)用次聲波監(jiān)察系統(tǒng)對(duì)地震、海嘯以及火山噴發(fā)等破壞性極強(qiáng)的自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警，從而將損害降到Z低。

次聲波預(yù)測(cè)地震：

次聲波的測(cè)量表明，次聲波是平面波，沿著與地球表面平行的方向傳播。在強(qiáng)烈地震時(shí)，沿地面?zhèn)鞑サ牡卣鸩ㄓ锌v向波、橫向波和表面波，它們所激發(fā)的次聲波的強(qiáng)度各不相同。接收這三種不同的次聲波，可以推算出地震波的垂直幅度、方向和水平速度。

次聲波可以用于動(dòng)物預(yù)測(cè)地震。動(dòng)物的聽(tīng)覺(jué)范圍與人不同，人耳聽(tīng)不到的次聲波，某些動(dòng)物卻可以聽(tīng)得到。大地震前動(dòng)物聽(tīng)到由于前震產(chǎn)生的次聲波而煩躁不安，我們可據(jù)此預(yù)測(cè)大地震將要來(lái)臨。

次聲波預(yù)報(bào)風(fēng)暴：

聲音在大氣層中的衰減，主要是由分子吸收、熱傳導(dǎo)和粘滯效應(yīng)所引起的，相應(yīng)的吸收系數(shù)與聲波頻率的二次方成正比。由于次聲波的頻率很低，所以在傳播過(guò)程中大氣對(duì)它的吸收系數(shù)很小，所以次聲波能“跑”很遠(yuǎn)。而且它的速度大于風(fēng)暴傳播的速度，所以它就成了海洋風(fēng)暴來(lái)臨的前奏曲。

次聲波預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)和海浪：

臺(tái)風(fēng)和海浪摩擦產(chǎn)生的次聲波，由于它的傳播速度遠(yuǎn)快于臺(tái)風(fēng)移動(dòng)速度，因此，人們利用一種叫“水母耳”的儀器，監(jiān)測(cè)風(fēng)暴發(fā)出的次聲波，即可在風(fēng)暴到來(lái)之前發(fā)出警報(bào)。利用類似方法，也可預(yù)報(bào)火山爆發(fā)、雷暴等自然災(zāi)害。通過(guò)測(cè)定自然或人工產(chǎn)生的次聲在大氣中傳播的特性，可探測(cè)某些大規(guī)模氣象過(guò)程的性質(zhì)和規(guī)律.如沙塵暴、龍卷風(fēng)及大氣中電磁波的擾動(dòng)。

另外，在海難救援中，傳統(tǒng)的無(wú)線電求救儀器極易遇水失靈，因此，海員可應(yīng)用深水炸dan投入海洋后所形成的次聲波進(jìn)行有效求救，其不僅傳播速度快且衰減量極低，救援人員便可利用水中聽(tīng)音器接收海中的次聲波，從而對(duì)遇難地點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)判并實(shí)施迅速救援。

3、地下資源監(jiān)察

資源勘探人員可在土地表面進(jìn)行定點(diǎn)引爆，利用爆炸所引起的巨大次聲波對(duì)地下礦產(chǎn)資源以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè)。

三、次聲波在武器制造中的應(yīng)用

次聲武器就是一種能發(fā)射頻率低于20Hz的次聲波，使其與人體發(fā)生共振，致使共振的器官或部位發(fā)生位移、變形、甚至破裂，從而造成損傷以至死亡的高技術(shù)武器。次聲武器具有隱蔽性強(qiáng)、傳播速度快、傳播距離遠(yuǎn)、穿透力強(qiáng)、不污染環(huán)境、不破壞設(shè)施等特點(diǎn)，是世界各國(guó)軍方爭(zhēng)相研制的非致命武器，并將成為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中非常重要的新概念武器。

如果我們將人體物質(zhì)化，將其完全抽象成一個(gè)共振系統(tǒng)的話，那么他的共振頻率便處于次聲波段。我們都清楚處于共振狀態(tài)下，物體的能量吸收會(huì)達(dá)到Z大。因此各國(guó)也在爭(zhēng)相研發(fā)有關(guān)于次聲波的武器。

次聲波武器的作用機(jī)理是生物共振，當(dāng)人體接收到次聲波時(shí)，一方面次聲波能夠全面的、直接的造成生物體各個(gè)部分組織的生物共振，讓其吸收聲波的能量，另一方面，通過(guò)次聲波對(duì)機(jī)體的直接刺激，器官會(huì)將這種生物共振的感覺(jué)傳遞到神經(jīng)系統(tǒng)的相應(yīng)部位，引起神經(jīng)系統(tǒng)一系列的變化甚至于毀壞。根據(jù)這兩點(diǎn)可以將次聲武器分為兩類：“神經(jīng)型”次聲武器、“器官型”次聲武器。

神經(jīng)型次聲波武器：

顧名思義，神經(jīng)型次聲波武器就是對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行干擾和影響的武器類型。該類型次聲波武器的應(yīng)用原理在于，次聲波的頻率十分接近人腦內(nèi)的阿爾法節(jié)律，為8～12HZ之間。因而在武器使用過(guò)程中會(huì)直接作用于人的大腦，通過(guò)對(duì)人腦的刺激而形成共振，從而嚴(yán)重干擾人類的神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)個(gè)人的心理和意識(shí)都產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。神經(jīng)型次聲波武器程度較輕時(shí)會(huì)使得敵方成員注意力分散，情緒波動(dòng)較大，頭昏腦漲、胸悶惡心。嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)使得人神經(jīng)混亂、焦躁發(fā)狂，甚至思維喪失、休克暈厥。

器官型次聲波武器：

該種次聲波武器的應(yīng)用原理是武器發(fā)射出與人體器官頻率相接近的次聲波，從而與人體的器臟之間產(chǎn)生強(qiáng)烈共振，吸收一定能量。在應(yīng)用器官型次聲波武器時(shí)，輕則導(dǎo)致人體出現(xiàn)肌肉痙攣、呼吸困難等情況，重則會(huì)導(dǎo)致人體的血管爆裂、器臟損傷，直至死亡。

總體而言，次聲波武器具有以下四個(gè)優(yōu)勢(shì)：

1、突襲性：次聲波在空氣中的傳播速度為每秒三百多米(時(shí)速1200km)，在水中傳播更快，每秒可達(dá)1500m左右(時(shí)速6000km)。次聲波是常人聽(tīng)不到、看不見(jiàn)的，故除了傳播迅速之外，次聲波又具有良好的隱蔽性。

2、作用距離遠(yuǎn)：根據(jù)物理學(xué)原理，聲波的頻率越低，傳播時(shí)介質(zhì)對(duì)它的吸收就越小，波的傳播距離也越遠(yuǎn)。次聲波頻率低，因此介質(zhì)對(duì)次聲波的吸收作用就顯得微乎其微，且次聲波的衰減量極小，能達(dá)到一般武器所達(dá)不到的距離，因而次聲波武器具備洲際作戰(zhàn)的能力。

3、穿透力強(qiáng)：傳播介質(zhì)對(duì)低頻率的聲波吸收較小，故次聲波具有很強(qiáng)的穿透能力。一般的可聞聲波，一堵墻即可將其擋住，而實(shí)驗(yàn)表明，次聲波能穿透幾十米厚的鋼筋混凝土。因此，無(wú)論敵人是在掩體內(nèi)躲藏，還是乘坐在坦克中，或深海的潛艇里，都難以逃脫次聲武器的襲擊。

4、無(wú)污染：次聲波武器無(wú)污染，也不會(huì)損壞敵方武器，因而能提高戰(zhàn)利品的回收力度。現(xiàn)階段正式研究的次聲波武器包括有次聲槍和次聲彈，但由于種種技術(shù)因素，目前真正投放于戰(zhàn)爭(zhēng)的次聲波武器還極其少見(jiàn)。

四、次聲波在生物醫(yī)學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用

次聲波會(huì)與人體發(fā)生生物共振，在這種情況下，研究人員發(fā)現(xiàn)可以利用此特點(diǎn)研究一些對(duì)人體有利的次聲應(yīng)用。而次聲武器和次聲治療的區(qū)別就是在于次聲的強(qiáng)度上，但是到目前為止沒(méi)有一個(gè)明確的閾值指出兩者的區(qū)分度到底應(yīng)該是多少。

診斷環(huán)節(jié)次聲波應(yīng)用：

根據(jù)現(xiàn)有的科研發(fā)現(xiàn)，人體各個(gè)器官或系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)也會(huì)產(chǎn)生次聲波，因此利用特制的次聲波聽(tīng)診器，可有效接收來(lái)自于各個(gè)臟器產(chǎn)生的次聲波，然后將其輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和處理，可發(fā)現(xiàn)臟器的異常，詳細(xì)處理可以得到其病變成因和病變位置。

該種方式可發(fā)現(xiàn)一般儀器難以發(fā)現(xiàn)的疾病，無(wú)創(chuàng)、價(jià)格低廉，有著良好的發(fā)展前景。

治療環(huán)節(jié)次聲波應(yīng)用：

現(xiàn)階段，科研人員已研制出應(yīng)用次聲波原理的按摩儀，該儀器的運(yùn)作原理就是應(yīng)用次聲波對(duì)人體的皮膚、血管以及器臟等進(jìn)行全方位地按摩，無(wú)論是按摩范圍還是均勻程度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)按摩儀器，給人們帶來(lái)了全新的體驗(yàn)。

而且已經(jīng)研發(fā)出了一些次聲治療儀。利用低頻的強(qiáng)度小的可以和人體發(fā)生共振的信號(hào)對(duì)人體進(jìn)行有效的醫(yī)療按摩，可以活化組織，已經(jīng)有不少的研究證明，次聲治療儀通過(guò)有效的次聲按摩可以活血化瘀、疏通經(jīng)脈等。

次聲波在醫(yī)學(xué)中實(shí)際的應(yīng)用：

1、在較脆弱的次聲波作用下，可使有機(jī)體抗氧化系統(tǒng)酶活性增強(qiáng)，代償反應(yīng)增強(qiáng)。

2、用類似人腦節(jié)律(8-13Hz)的適度的人工次聲作用于人體，在不超過(guò)人體正常節(jié)律限度范圍內(nèi)，可使人精神飽滿。

3、次聲波在某些疾病的診斷和治療方面也有應(yīng)用。使用次聲波治療近視，診斷骨質(zhì)疏松，診斷心臟的某些疾病，診斷頸動(dòng)脈機(jī)能不全綜合癥，等等。

4、次聲波還具有鎮(zhèn)靜催眠和鎮(zhèn)痛的作用，在臨床醫(yī)學(xué)中已經(jīng)用于硬膜外麻醉或部位麻醉，此外，次聲波還能產(chǎn)生良好的鎮(zhèn)痛的作用，且較為安全。

5、醫(yī)療人員也可利用次聲波醫(yī)療器來(lái)取代手術(shù)以及藥物進(jìn)行腎臟等內(nèi)臟疾病的治療。

目前，次聲波在聲學(xué)領(lǐng)域中是一個(gè)較新的區(qū)域，其相關(guān)研究與應(yīng)用才剛剛開(kāi)始，還有很多問(wèn)題沒(méi)有被解決。但是通過(guò)以上的分析可以看出，次聲波的應(yīng)用具有極大的潛力，但是也存在著一些問(wèn)題。

五、次聲波在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

1、設(shè)備除灰。這一應(yīng)用的原理是將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為次聲波，利用次聲波的頻率振蕩來(lái)為鍋爐、過(guò)熱器以及受熱面等工業(yè)設(shè)備除灰。次聲波除灰設(shè)備不僅體積小，便于攜帶，而且性能穩(wěn)定，系統(tǒng)安全，從而在根本上改變了用水除灰或蒸汽除灰的傳統(tǒng)方法。

2、石油開(kāi)發(fā)。在開(kāi)發(fā)石油過(guò)程中，利用次聲波可對(duì)儲(chǔ)油層進(jìn)行勘探，從而降低原油中的水油比例，提高油田的開(kāi)采率。

3、線材控冷。在線材冷卻過(guò)程中，可利用次聲波所產(chǎn)生的高速脈沖氣流來(lái)提高線材與周圍環(huán)境的熱交換效率，然后通過(guò)與周邊恒定氣流的結(jié)合可有效將熱空氣排出，從而實(shí)現(xiàn)線材的高效控冷。

4、檢查機(jī)器。在工廠里，如果機(jī)器中的零件的間隙不斷改變，超過(guò)了一定的限度，就會(huì)產(chǎn)生附加的振動(dòng)而發(fā)生一定頻率的次聲波。這種次聲波，人耳雖然聽(tīng)不見(jiàn)，但可以用次聲波接收器來(lái)“收聽(tīng)”。因此工人調(diào)可利用次聲波接收器來(lái)檢查機(jī)器的故障以及另件的磨損情況。

5、氣象工作。由于次聲波傳播的距離很遠(yuǎn)，因此可以將它射入30到50公里的大氣高層，偵查熱空氣團(tuán)的存在和范圍，為氣象工作服務(wù)。

6、船只導(dǎo)航。在濃霧天、夜間和陰雨天時(shí)，如果在船只上裝置次聲波接收器，就能在很遠(yuǎn)的距離外探測(cè)到別的船只發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳發(fā)出的次聲波，以免發(fā)生相撞的事故。

六、其他方面

1、通過(guò)研究自然現(xiàn)象所產(chǎn)生的次聲波的特性和產(chǎn)生的機(jī)理，更深入地研究和認(rèn)識(shí)這些自然現(xiàn)象的特征與規(guī)律。例如，利用極光所產(chǎn)生的次聲波，可以研究極光活動(dòng)的規(guī)律。

2、利用所接收到的被測(cè)聲源產(chǎn)生的次聲波，可以探測(cè)聲源的位置、大小和研究其他特性。例如監(jiān)測(cè)核爆炸、跟蹤導(dǎo)dan。

3、通過(guò)測(cè)定次聲波與大氣中其他波動(dòng)的相互作用的結(jié)果，探測(cè)這些活動(dòng)特性。例如，在電離層中次聲波的作用使電波傳播受到行進(jìn)性干擾，可以通過(guò)測(cè)定次聲波的特性，進(jìn)一步揭示電離層擾動(dòng)的規(guī)律。

次聲波在聲學(xué)范圍內(nèi)還是一個(gè)比較新的領(lǐng)域，它不僅用于探測(cè)氣象、地震、預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)、海嘯，而且也用于軍事偵察。所以對(duì)次聲波的產(chǎn)生、傳播、接收、影響和應(yīng)用的研究，已導(dǎo)致現(xiàn)代聲學(xué)的一個(gè)新分支的形成，這就是次聲學(xué)。有人預(yù)計(jì)，近代聲學(xué)不斷深入到人的思維和大腦活動(dòng)，很有可能，聲學(xué)是人類Z先突破人腦活動(dòng)禁區(qū)的學(xué)科。

目前，次聲波的研究和應(yīng)用還只是剛剛開(kāi)始，人們研究和利用次聲波的熱情方興未艾，次聲波將會(huì)給人類帶來(lái)更多、更好的福音。

2018-06-01 10132