在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗，其原理可用“空化”现象来解释：超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时，其功率密度为0.35w/cm²，这时超声波的音波压强峰值就可达到真空或负压，但实际上无负压存在，因此在液体中产生一个很大的力，将液体分子拉裂成空洞。此空洞非常接近真空，它在超声波压强反向达到最大时破裂，由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污物撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象。
这一伟大的发现给人类首先造福于人类的卫生事业，比如超声波洗牙、超声波清洁珠宝、超声波清洁在工业消毒中的应用……
超声波牙刷通过换能器将超声波能量通过刷毛传送到刷头表面，以牙膏和水作为媒介，使其产生超临界的“空化”现象来瓦解和疏松污渍，再通过9600万次/分的机械振动将超声波瓦解后的污渍轻松冲走。超声波产生的高能“空化”水分子不仅可以瓦解顽固污渍，还可直接影响不溶性葡聚菌，割断细菌之间的结合，起到阻断牙菌斑生成的作用；超声波还能有力地疏松细菌表面与牙垢之间的结合以及其他污渍，使其变得容易脱落；对于隐藏在齿缝及牙龈内的污渍，也能通过高频和高能水分子深入洁净。超声波作用于牙齿和牙龈，能有效永久地清除牙垢、残渣和其它牙渍，同时促进牙龈的血液循环。使用后，会明显感到牙龈紧凑。如果坚持有规律地使用，还可以降低和消除牙龈出血。
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