超音波給你超能力

撰文／趙士瑋 繪圖／桃子 企編／許雅筑

你聽過超音波嗎？先別急著回答，因為這可是個陷阱題！超音波，又稱超聲波，顧名思義是一種聲音，但你可能聽說過有人去醫院檢查時照了超音波，或者蝙蝠會藉由超音波捕捉小昆蟲來吃，好像很厲害，跟平常我們講話、唱歌所發出的聲音不一樣！超音波的確具有獨特的性質，自然界中有很多動物都會發出超音波或能聽見超音波，我們人類生活中也有很多機器、工具應用了超音波。超音波像是給了動物和人類超能力，這到底是怎麼一回事？

超音波「超」在哪裡？

我們能聽見聲音，是由於分子振動產生音波傳遞到我們的耳朵，進而引起聽覺反應。當聲音在空氣中傳遞，振動的就是空氣分子，如果是在水裡，或貼著牆壁聽到聲音，振動的就是水分子或構成牆壁的固體材料分子。這些振動的分子可以傳遞聲波，稱為「介質」。

超音波是音波，也是一種聲音，但為什麼要加上「超」字呢？就像超人必定有一些異於常人的能力，超音波異於常「聲」的則是它的頻率。頻率是區分不同聲音的重要性質，當傳遞聲音的分子振動愈快，聲音聽起來會比較高亢、尖銳，也就是頻率比較高。反過來，頻率比較低的聲音聽起來比較低沉。

人類能夠聽到的聲音，頻率在20Hz到20kHz之間（Hz是頻率的單位：赫茲，1000Hz可縮寫成1kHz），而超音波的頻率高過20kHz，所以除非你有超能力，否則不可能「聽過」超音波。不過，對於聽力範圍高於20kHz的動物來說，超音波其實只是頻率比較高的聲音。

但頻率高正是超音波「超能力」的來源，它讓超音波能形成狹窄的聲音束，不易朝四面八方擴散，而是幾乎朝同一個方向傳遞，因此「定向性」很好，能夠成為偵測物體的好幫手。......