超音波

超音波（ちょうおんぱ、 または ）とは人間の耳には聞こえない高い振動数をもつ弾性振動波（音波）である。超音波は可聴域の音と物理的特徴は変わらず、人が聴くことができないというだけである。広義の意味では、人が聞くこと以外の目的で利用される音を意味し、人間に聞こえるかどうかは問わない。超音波はさまざまな分野で利用されている。

周波数範囲 
超音波の周波数の下限に関する定義はいくつかあるが、1つは20kHz以上の音波とするものであり、例えば広辞苑では『超音波は振動数が毎秒2万ヘルツ以上で定常音として耳に感じない音』と定義されている。
なお、「人間が聞き取れない」周波数ではあるが、発声に関しては20kHzを超える音成分を発することができる人もいる。

一方、超音波の周波数の上限は特に規定されていないが、2007年現在の科学技術では数GHzまでの超音波が発生できるため、このあたりが実質的な上限といえるかもしれない。但し、周波数を高めても伝搬媒体とのインピーダンスが整合していなければキャビテーションが発生して伝搬できないので実用上の上限になる。逆にこの現象を利用して超音波洗浄機等に応用される。

用途 

超音波は指向性が高くうまく使えば高分解能な探知に使える。また音圧を比較的容易に上げられるため静かなドリル・金属やプラスチックの加工にも用いられる。以下にさまざまな用途を挙げる。

情報的な利用
 距離計（自動車周辺の障害物検出、超音波式車両感知器、積雪計など）
 漏洩検査（ガス・水道などの配管のリークセンサ）
 超音波厚さ計
 超音波ボルト軸力計
 非破壊検査装置（超音波探傷検査、レーザー超音波計測）
 超音波検査（医療）
胎児超音波検査
腹部超音波検査
心臓超音波検査
頸部超音波検査
頸部血管超音波検査
乳房超音波検査
血管超音波検査
経膣超音波検査
運動器超音波検査
超音波内視鏡
気管支腔内超音波断層法
 ソナー（魚群探知機）
 測深機（環境測定など）
 超音波流速計
 超音波式風速計
 超音波映像装置（遠隔操作無人探査機ほか）
 建築物の破壊音探知
 リモコンなどの通信
 水中電話

動力的な利用
 超音波洗浄機（メガネの洗浄など。超音波振動エネルギーにより洗浄）
 超音波加工機（超音波カッター、ドリルのほか、金属やプラスチックの溶接・研磨など。超音波振動エネルギーを利用）
 超音波モータ（小型化しやすいため、カメラ用レンズのAFやズームの制御や腕時計などに使われている）
 高密度焦点式超音波治療法（集中超音波による前立腺癌・胆石・脳血栓の破壊・除去）
 超音波骨折治療法
 超音波スケーラー（歯石の除去）
 超音波歯ブラシ
 超音波加湿器
 超音波霧化機（ネブライザなど）
 超音波霧化分離装置（廃液の浄化や、薬液の分離・濃縮、エタノールや温泉成分の濃縮）
 超音波アイロン
 超音波ミシン
 乳化凝固装置

その他の利用
 特殊なスピーカー
 骨伝導スピーカー
 酒の熟成器
 超音波治療（骨折治療など）

公正取引委員会は、超音波による「ダニ撃退」および「蚊よけ」をうたう商品について、効果が認められないとして排除命令を出した事がある。

超音波を利用する動物 

幾種かの動物（コウモリ、イルカなど）も生活に超音波を利用している。

コウモリは口から超音波を発し、反響定位を利用して、自分の位置やエサ（虫）の位置を知る。探知範囲は数十ｃｍから十数ｍまで変化すると言われている。

イルカは鼻腔で発した音波を頭部のメロンという脂肪組織で屈折・収束させ、指向性の高い音波の発信を行い、反響定位から自分の位置を知ったり、仲間との会話を行うと言われている。

出典