超聲波學(xué)主要研究超聲波在不同介質(zhì)中的產(chǎn)生、傳播、接收、信息處理及有關(guān)的效應(yīng)等問題。超聲波物理和超聲波工程是超聲波學(xué)的兩個(gè)主要方面。超聲波物理是超聲波工程的基礎(chǔ)，它為各種各樣的超聲波工程應(yīng)用技術(shù)，提供必需的理論及實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

超聲波工程的研究內(nèi)容，主要包括各種超聲波應(yīng)用技術(shù)中，超聲波產(chǎn)生、傳輸和接收系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)及工藝研究。超聲波換能器是超聲波工程技術(shù)中重要部分之一，是聲學(xué)換能器中發(fā)展快的一個(gè)分支領(lǐng)域。換能器就是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的器件，是將一種形式的能量轉(zhuǎn)換為另一種形式的能量裝置，能實(shí)現(xiàn)電能和聲能之間的相互轉(zhuǎn)換。

超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)會產(chǎn)生許多物理、化學(xué)及生物等效應(yīng)，且超聲波穿透力強(qiáng)、信息攜帶量大、易于實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的在線無損檢測和無損診斷。目前各式各樣的超聲波換能器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、生物醫(yī)藥和科學(xué)研究等方面得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)換能器處于發(fā)射狀態(tài)時(shí)，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換成聲能。

從激勵電源的輸出級送來的電振蕩信號，將引起換能器中電儲能元件中電場或磁場的變化，這種電場或磁場的變化通過某種效應(yīng)，對換能器的機(jī)械振動系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)推動力，使其進(jìn)入振動狀態(tài)，從而推動與換能器機(jī)械振動系統(tǒng)相接觸的介質(zhì)發(fā)生振動，向介質(zhì)中輻射聲波。當(dāng)換能器處于接收狀態(tài)時(shí)，將聲能變成機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換成電能。

在接收聲波的情況下，外來聲波作用在換能器的振動面上，從而使換能器的機(jī)械振動系統(tǒng)發(fā)生振動，借助于某種物理效應(yīng)。引起換能器儲能元件中的電場或磁場發(fā)生相應(yīng)的變化，從而引起換能器的電輸出端產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)于聲信號的電壓和電流。