超声波及其物理性质-中试控股

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超声波及其物理性质

时间：2020-08-09

振动在弹性介质内的传播称为波动，简称波。频率在16-2 X 104Hz之间，能为人耳所闻的机械波，称为声波;低于16 Hz的机械波，称为次声波；高于2 X 104Hz的机械波，称为超声波。如下图为声波的频率界限图：

超声波在介质中传播时，随着传播距离的增加，能量逐渐衰减，其衰减的程度与声波的扩散、散射及吸收等因素有关。其声压和声强的衰减规律为

Px=Po*e^-αx
Ix=Io*e^-2αx

式中：Px，Ix一一声波在距声源X处的声压和声强；
          Po，Io一一声波在生源处的声压和声强；
        x一一声波与声源间的距离；
          α一一衰减系数，单位为Np/m（奈培/米）。

声波在介质中传播时，能量的衰减决定于声波的扩散、散射和吸收，在理想介质中，声波的衰减仅来自于声波的扩散，即随声波传播距离增加而引起声能的减弱。散射衰减是固体介质中的颗粒界面或流体介质中的悬浮粒子使声波散射。吸收衰减是由介质的导热性、粘滞性及弹性滞后造成的，介质吸收声能并转换为热能。