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声波是弹性媒质质点受到振源作用后，产生机械振动的表现，这种振动在介质中的传播属于机械波。机械波与机械振动在相当宽的频率范围内都可以产生声音，这种频率范围称为声学频谱。其中，20 Hz～20 kHz的声波是正常人耳能够听到的，而频率低于20 Hz的声波称为次声波，高于20 kHz的声波则称为超声波。在医学超声诊断技术中所应用的超声波频率范围通常是1 MHz～100 MHz。其中，用于心脏及腹部组织的超声波频率为3.5 MHz～5 MHz，穿透组织深度可达15～20 cm。随着频率的增高，超声波衰减，穿透力减弱。用于人体眼部组织的超声波频率主要集中在7 MHz～14 MHz，其纵向分辨率约0.2 mm，横向分辨率约0.4 mm，最大探测深度可达60 mm。
超声波在传播过程中所发生的反射、散射等现象，完全是由人体内各组织声特性阻抗变化引起，这是目前所有回波型超声诊断仪工作的物理基础。