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超聲波及其物理性質

發布時間:2020-05-29 04:10:27人氣:

聲波
聲波
振動在彈性介質內的傳播稱為波動,簡稱波。頻率在16-2 X 104Hz之間,能為人耳所聞的機械波,稱為聲波;低于16 Hz的機械波,稱為次聲波;高于2 X 104Hz的機械波,稱為超聲波。如下圖為聲波的頻率界限圖:
聲波的頻率界限圖
聲波的頻率界限圖


 
超聲波在介質中傳播時,隨著傳播距離的增加,能量逐漸衰減,其衰減的程度與聲波的擴散、散射及吸收等因素有關。其聲壓和聲強的衰減規律為
Px=Po*e^-αx
Ix=Io*e^-2αx
式中:Px,Ix一一聲波在距聲源X處的聲壓和聲強;
          Po,Io一一聲波在生源處的聲壓和聲強;
          x一一聲波與聲源間的距離;
          α一一衰減系數,單位為Np/m(奈培/米)。

聲波在介質中傳播時,能量的衰減決定于聲波的擴散、散射和吸收,在理想介質中,聲波的衰減僅來自于聲波的擴散,即隨聲波傳播距離增加而引起聲能的減弱。散射衰減是固體介質中的顆粒界面或流體介質中的懸浮粒子使聲波散射。吸收衰減是由介質的導熱性、粘滯性及彈性滯后造成的,介質吸收聲能并轉換為熱能。

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