超聲波是指頻率高于20000赫茲的聲波，具有較強(qiáng)的穿透能力，在水中傳播距離長，應(yīng)用廣泛:可用于測距、測速、清洗、焊接、殺菌消毒等。事情要從小事做起...

一個(gè)

公元1783年夏天的一個(gè)傍晚，意大利北部的坎迪亞諾鎮(zhèn)逐漸平靜下來。人們?nèi)宄扇旱厣⒉匠藳?。一個(gè)精神矍鑠的老人提著一個(gè)用黑布包著的籠子急匆匆的來到了城北，坐在石凳上瞇著眼睛養(yǎng)神。

天黑了，老人脫下籠子的黑布，才看到籠子里有幾只小蝙蝠。仔細(xì)看，這些蝙蝠沒有眼睛——它們顯然被捅瞎了！

老人慢慢打開籠門，讓精靈們出來。

“哇！”當(dāng)他看到蝙蝠輕盈而快速地來回飛行，不時(shí)發(fā)出聲音時(shí)，他不禁大叫起來。隨即，他喃喃自語:“我明明弄瞎了他們的眼睛，他們?cè)趺茨茱w呢？”哦，我又要去抓蝙蝠了。"

老人帶著憂郁的心情，提著空籠子回家了。

老人叫斯帕拉杰。在此之前，他主要從事動(dòng)物血液循環(huán)系統(tǒng)和動(dòng)物消化生理的研究。近十年來，他一直對(duì)蝙蝠非常感興趣。這得從另一件小事開始...

拉扎羅·斯帕拉肖像

2

那也是一個(gè)夏夜。斯帕拉杰從意大利教堂做完禱告，走回艾米利亞耶穌神學(xué)院解剖一條大蚯蚓。當(dāng)時(shí)，他不僅是一名科學(xué)家，也是當(dāng)?shù)刂哪翈?。教?huì)的財(cái)政支持保證了科學(xué)研究的順利進(jìn)行。

當(dāng)斯帕拉杰穿過一條黑暗的涵洞時(shí)，他突然被不遠(yuǎn)處飛出的一團(tuán)黑色的東西嚇了一跳。當(dāng)他仔細(xì)看時(shí)，他意識(shí)到那是一只蝙蝠。他本能地用錢包打它，不想讓蝙蝠靈巧地躲開。

“這家伙眼睛這么亮，晚上還能自由飛翔，躲開我的打擊？”一個(gè)大膽的想法冒了出來，“如果蝙蝠的眼睛是瞎的，它能在夜里自由地游泳嗎空？”會(huì)不會(huì)被血淋淋的頭撞？"

蝙蝠捕食夜蛾子，它們張開的嘴看起來殺氣騰騰

這個(gè)想法對(duì)他來說不是突發(fā)奇想。其實(shí)幾年前，斯帕拉杰就開始研究翼手目的飛翼了。他當(dāng)時(shí)天真地想，如果人的四肢都覆蓋著翼膜，豈不是會(huì)飛？翼手目是蝙蝠的總稱。它們是僅次于嚙齒動(dòng)物的第二大哺乳動(dòng)物群體，也是唯一一種具有真正飛行能力的哺乳動(dòng)物。除了極地和海洋的一些島嶼，蝙蝠遍布世界各地，尤其是熱帶和亞熱帶地區(qū)。經(jīng)過一段時(shí)間的研究，斯帕拉杰已經(jīng)基本了解了蝙蝠翅膀的進(jìn)化過程:它的翅膀是由細(xì)長的爪子之間相連的皮膚組成的。因?yàn)樗P(guān)于蝙蝠翼膜的論文沒有引起法國科學(xué)界的注意，也因?yàn)樗芯苛似渌麆?dòng)物，所以對(duì)蝙蝠的進(jìn)一步研究就沒有了。

“我想知道蝙蝠晚上是怎么飛的。”斯帕拉杰想起了未竟的事業(yè)，下定了決心。但是，他的“愛好”太廣泛了，他沒有時(shí)間去關(guān)注這個(gè)看起來不可愛，甚至有點(diǎn)嚇人的動(dòng)物。

所以有一個(gè)劇情，前文斯·帕拉耶回到家鄉(xiāng)抓蝙蝠，刺在眼睛上，晚上再放回去空。

三

據(jù)說斯帕拉杰在斯坎迪亞諾鎮(zhèn)的實(shí)驗(yàn)失敗后，受朋友委托專注研究蚯蚓。幾年后，他想起了最初的實(shí)驗(yàn)，然后回去研究蝙蝠。

斯帕拉抓了幾只蝙蝠，先塞住它們的鼻子，然后割下它們的舌頭，最后均勻地涂上顏色。在普通人看來，這可能是殘酷的，但作為一名科學(xué)家，以少量蝙蝠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，探索它們飛行的奧秘，斯帕拉杰確實(shí)采取了嚴(yán)肅而謹(jǐn)慎的科學(xué)態(tài)度。

而斯帕拉杰的一系列“擋飛”動(dòng)作卻毫無效果，蝙蝠依然在黑夜里輕快自由地飛翔空。

準(zhǔn)備捕獵的蝙蝠

“現(xiàn)在只剩下蝙蝠的耳朵了。你能用耳朵看東西嗎？”斯帕拉杰想放棄。他第一次接觸蝙蝠已經(jīng)十多年了。想了想，他終于決定再試一次；如果沒有結(jié)果，就再也不要碰蝙蝠！

他用一塊細(xì)布塞住蝙蝠的耳朵，然后選擇在黑夜里讓它們出來。現(xiàn)在蝙蝠倒霉了。他們左右顛簸，很快就從夜色中掉了下來空。斯帕拉杰突然意識(shí)到，蝙蝠夜間飛行不是靠視覺，而是靠聽覺來確定方向，觀察目標(biāo)，捕捉食物！

四

由于種種原因，斯帕拉杰只發(fā)現(xiàn)了蝙蝠夜間飛行靠聽覺確定方向的秘密，并沒有從根本上回答“為什么”。然而，這足以引起科學(xué)界的注意。跟隨斯帕拉杰的腳步，他們終于揭開了蝙蝠夜間飛行和捕捉昆蟲的奧秘:原來蝙蝠能發(fā)出一種超聲波，一碰到物體就迅速折回；蝙蝠的耳朵可以接收這種波，它們會(huì)知道物體的具體位置?？茖W(xué)家的進(jìn)一步研究表明，蝙蝠可以聽到頻率高達(dá)300千赫/秒的聲音，而人類通常聽到14千赫/秒以下的聲音。

蝙蝠依靠超聲波在夜間飛行

人類真正應(yīng)用超聲波已經(jīng)是20世紀(jì)初的事情了?？茖W(xué)家在物理學(xué)中發(fā)現(xiàn)了壓電效應(yīng)和反壓電效應(yīng)，從而解決了利用電子技術(shù)產(chǎn)生超聲波的問題。從此，超聲波技術(shù)發(fā)展和普及的歷史篇章正式拉開。1922年，德國出現(xiàn)了超聲波治療的第一個(gè)發(fā)明專利。目前，超聲波廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。尤其在醫(yī)療行業(yè)，醫(yī)療器械的清洗、消毒、滅菌、實(shí)驗(yàn)室器皿的清洗都有超聲波的功勞。所以，當(dāng)我們走進(jìn)醫(yī)院的時(shí)候，讓我們感謝與蝙蝠“比拼”了十幾年的科學(xué)家斯帕拉杰。

超聲波的廣泛應(yīng)用

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拉扎羅·斯帕拉杰，意大利著名博物學(xué)家、生理學(xué)家和實(shí)驗(yàn)生理學(xué)家，出生于意大利坎迪亞諾。對(duì)動(dòng)物血液循環(huán)系統(tǒng)、動(dòng)物消化生理等進(jìn)行了深入研究。他的蝙蝠實(shí)驗(yàn)為“超聲波”的研究提供了理論基礎(chǔ)。研究成果主要收錄在《動(dòng)物再生簡述》和《陸生蝸牛頭部再生實(shí)驗(yàn)結(jié)果》兩本書里。