超聲波與聲波的本質(zhì)相同，都是物體的機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中傳播所形成的機(jī)械振動(dòng)波。

超聲波的傳播

1.因聲波是物質(zhì)傳播能的一種形式，所以其傳播必須依賴介質(zhì)，而在真空中則不能傳播，此與光波、電磁波不同。

2.超聲波向周圍介質(zhì)傳播時(shí)，產(chǎn)生一種疏密的波形。這種連續(xù)的壓縮層和稀疏層交替形成的彈性波和聲源振蕩的方向一致，是一種彈性縱波）。由于超聲波具有非常短的波長，可以聚集成狹小的發(fā)射線束而呈束狀直線播散，故傳播具有一定的方向性。

3.傳播速度　聲波的傳播速度與介質(zhì)的特性有關(guān)，而與聲波的頻率無關(guān)。聲波的傳播速度都隨介質(zhì)溫度的上升而加快。

4.超聲的吸收與穿透：超聲在介質(zhì)中傳播時(shí)，強(qiáng)度隨其傳播距離而減弱，這說明超聲能量被吸收，超聲的吸收與介質(zhì)的密度、粘滯性、導(dǎo)熱性及超聲的頻率等有關(guān)。超聲在氣體中被吸收最大，液體中被吸收較小，固體中吸收最小，在空氣中的吸收系數(shù)比在水中約大一千倍。且介質(zhì)的吸收系數(shù)又與超聲波頻率的平方成正比，因而高頻超聲在空氣中衰減異常劇烈，所以在治療中聲頭下雖是極小的空氣光泡，也應(yīng)避免。在實(shí)際工作中常用半價(jià)層或半吸收層來表明一種介質(zhì)對(duì)超聲波的吸收能力。半吸收層是指超聲波在某種介質(zhì)中衰減至原來能量的一半時(shí)的厚度。半吸收層厚度大，表示吸收能力弱，不同組織對(duì)同一頻率的超聲波其半吸收層值不同，如頻率300千赫的超聲波，肌肉半吸收層值為3.6厘米，脂肪為6.8厘米，肌肉加脂肪為4.9厘米。同一組織對(duì)不同頻率的超聲波吸收也不同，超聲頻率愈高吸收愈多，穿透愈淺，如90千周的超聲能穿透軟組織10厘米，1兆周的超聲將穿透5厘米，而4兆周的超聲只穿透1厘米深度。因此，常用于理療的超聲波選用8000千周/秒，穿透深度為5厘米左右。

5.折射、反射與聚焦：超聲波由一種介質(zhì)傳播至另一種介質(zhì)時(shí)，將在界面處一部分反射回第一種介質(zhì)（反射），其余透過界面進(jìn)入第二種介質(zhì)，但會(huì)發(fā)生傳播方向的偏轉(zhuǎn)（折射）。聲波在界面被反射的程度決定于兩種介質(zhì)的聲阻差及入射角的角度。入射角越小，反射角就越小，超聲能量反射越少，作用效率越高。聲阻差越大，反射程度也越大，（介質(zhì)的密度和聲速的乘積叫介質(zhì)的聲阻）。

聲頭與空氣間反射近于100%，所以超聲治療時(shí)需用石臘油等作接觸劑，以減少反射。實(shí)驗(yàn)證明，由聲頭進(jìn)入組織的超聲能量只有35～40%，而60～65%被反射。由于空氣與組織間的反射，使大量超聲能喪失，所以超聲波不能通過肺和充氣的胃腸。

基于超聲傳播的反射、折射原理，采用透鏡及弧面反射而將聲束聚焦于焦點(diǎn)上以產(chǎn)生強(qiáng)大的能量，而治療某些疾病，如用集束超聲波破壞腦部腫瘤等超聲波治療

超聲波的聲場

超聲波在介質(zhì)中傳播的空間范圍。即介質(zhì)受到超聲振動(dòng)能作用的區(qū)域叫超聲聲場。超聲因其頻率高，具有類似光線的束射特性，在接近聲頭的一段為幾乎平行的射束，稱之為近場區(qū)。其后射束開始擴(kuò)散，稱之為遠(yuǎn)場區(qū)。由于超聲場的這種特性，為克服能量分布的不均，在治療時(shí)聲頭應(yīng)在治療部位緩慢地移動(dòng)。

超聲聲場(描寫超聲聲場的主要物理量有聲壓和聲強(qiáng)。)

1.聲壓：超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使介質(zhì)內(nèi)部發(fā)生有節(jié)律的疏密變化，這種疏密變化形成了壓力變化，即聲壓。代表超聲波的強(qiáng)度。聲壓與超聲波的頻率和振幅成正比，與聲阻成反比。

2. 聲強(qiáng)：為單位時(shí)間內(nèi)聲能的強(qiáng)度，即在每秒內(nèi)垂直通過每平方厘米面積的聲能。常用測量單位是瓦特/厘米2（W/cm2）。臨床常用治療劑量為3W/cm2以下。

超聲波的產(chǎn)生

產(chǎn)生超聲波有各種方法，主要用壓電式超聲發(fā)生器，它是根據(jù)壓電效應(yīng)的原理制成的。具有壓電效應(yīng)性質(zhì)的晶體受到壓縮或伸拉時(shí)在其受力面上就會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。