原标题：造福人类的超声波 朗之万在实验室。资料图片 超声波广泛存在于自然界中，是声波的一部分，然而人类却感受不到超声波的存在。这是因为，人类耳朵的感知范围在20~20000HZ以内，超声波的震动频率却在20000HZ以上。 早在19世纪末20世纪初，科学家在研究电、声信号转换时，就已经掌握超声波的制备技术了。 那时候，法国人皮埃尔和杰克斯兄弟俩发现了压电效应与反压电效用，发现利用石英、酒石酸等压电性材料可以产生超声波。但在随后的30多年里，超声波并没有受到重视，更谈不上后续的研究、开发和实际应用。 超声波技术发展的转机，出现在第一次世界大战期间。 当时，德国在战术上使出了“无限制潜艇战”这种杀手锏。一次，德军一艘U型潜艇仅仅花了75分钟，就连续击沉了协约国的3艘装甲巡洋舰，造成了重大损失，而那艘潜艇连影子都找不到。 协约国立即投入大量的人力和物力，开展针对德国U型潜艇搜寻方法的研究，然而磁学、光学、热学的各种方法都试过了，始终劳而无功。 就在这紧要的历史关头，一位科学家站了出来。他想到了尘封已久的超声波技术，这个人就是法国著名物理学家朗之万。 这位从巴黎工人家庭走出来的物理天才，在第一次世界大战全面打响后，就投入到反潜作战的相关研究中。他另辟蹊径大胆启用超声波技术，以超声波去探测潜艇并以其回音进行定位。最终，在俄国年轻的电气工程师希洛夫斯基的配合下，他设计出一种带有静电型发射器和碳粒微音器的装置。多次实验后，他们于1916年接收到了海底的回波信号，以及200米外一块装甲板的回波信号。 在这以后，朗之万重点研究石英的压电效应，并成功研制出了石英钢夹心型的超声换能器。这种换能器产生的超声波不仅工作频率高，而且具有较强的方向性。就这样，1918年，朗之万第一次成功接收到了水下潜艇的回波，而且探测距离长达1500米。朗之万研究出用超声波侦测潜艇的新技术，可以算是超声波最早的实际应用。 继朗之万开局之后，超声波技术的大门被徐徐打开：1929年，苏联的索科洛夫率先提出用超声波探查金属物体内部缺陷的构想，在几年后他制成了这种设备；1931年科学家默哈色对超声波探查固体内部裂痕进行研究并申请相关专利；1940年美国的费尔斯通发明了超声回波示波器，把示波技术引入超声设备中…… 现如今，超声波技术在工业、医学、环保等多个领域得到广泛应用并蓬勃发展。 在工业领域，超声波焊接技术可以用于各种材料的焊接；超声波清洗技术可以用于清洗精密仪器零部件；超声波萃取技术可以用于提取植物中的有效成分。 在医学领域，超声波被广泛应用于对人体器官活动情况的检查，具有成像快和安全可靠的特点。比如，B超、彩超等已经成为临床常用的诊断手段。 在环保领域，超声波被用于水质监测和废物处理。研究表明，超声波可以分解掉地下水中的有毒物质，帮助改善水质状况。 超声波技术的发展历史是一个充满探索和创新的过程，听不到的超声波，正在“无声”地影响着人们的生活。未来，随着科技的不断进步，超声波技术的潜力将会被进一步挖掘，为人类带来更多的惊喜和便利。（龚诗尹 赵富豪）