Nguyên lý hoạt động của sóng siêu âm?

Trong thời gian chiến tranh thế giới lần thứ nhất có một dạo tàu ngầm của hải quân Đức rất hung hăng. Do nước biển che mất tầm nhìn của mọi người nên những tàu chạy trên mặt biển không chú ý là bị chúng "tóm" ngay.

Có phép gì có thể phát hiện được trước hành tung của tàu ngầm không? Nhà vật lý người Pháp P.Langevin, lần đầu tiên áp dụng sóng siêu âm để trinh sát tàu ngầm và đã thu được thành công.

Ở dưới nước sóng điện từ truyền không được xa. Những ra-đa dựa vào sóng điện từ để làm việc. Tuy ở trên mặt đất là "con mắt thần" nhưng ở dưới nước lại trở thành "mắt cận thị". Thế nhưng ở trong nước sóng siêu âm lại có thể truyền thẳng về phía trước theo phương hướng nhất định, nó có thể truyền xa tới mấy km.

Hơn nữa nó lại có thể hình thành một chùm tia rất hẹp truyền theo một phương hướng. Khi trên đường đi gặp phải vật cản, một phần năng lượng của nó phản xạ lại theo đúng hướng cũ. Vì vậy khi thu được tín hiệu hồi âm, qua phóng đại được chuyển đến máy hiện sóng sẽ lập tức chỉ ra được khoảng cách và phương vị của mục tiêu.

 Căn cứ vào nguyên lý này sóng siêu âm không chỉ có thể phát hiện được tàu ngầm ở trong biển lớn mênh mông mà còn có thể "nhìn thấy" những đá ngầm, bãi ngầm, tàu chìm tiềm ẩn dưới đáy biển và trong sương mù, nhắc nhở thuyền trưởng ở xa kia có núi băng.

Do đàn cá cũng phản xạ sóng siêu âm, nên sóng siêu âm còn giúp người ta tìm đúng đàn cá, tăng thêm sản lượng đánh bắt. Cũng theo nguyên lý trên mà sóng siêu âm có thể kiểm tra chất lượng chi tiết làm bằng kim loại (như­ bánh răng, trục quay, cánh quạt, chân vịt ...).