充滿香蕉視頻app下載蘋果版:超聲波的空間或超聲振動所波及的部分介質稱為超聲場。描述超聲場的常用物理量主要有聲壓、聲阻抗、聲強等。

1. 聲壓

 假設某(mou)一點在(zai)沒(mei)有(you)超(chao)聲波存在(zai)時(shi)的(de)靜態壓(ya)強(qiang)為(wei)P0，存在(zai)超(chao)聲波時(shi)某(mou)一時(shi)刻所具有(you)的(de)壓(ya)強(qiang)P1，兩者之差即為(wei)該點的(de)瞬時(shi)聲壓(ya)P。聲壓(ya)單位與(yu)壓(ya)強(qiang)單位相同，均為(wei)Pa（帕(pa)）。

有效聲壓是指在(zai)一(yi)定時間間隔內(nei)，瞬時聲壓對(dui)時間取均(jun)方根值(zhi)，即

超聲波在介質中(zhong)傳播時，介質每一(yi)點的聲壓隨時間(jian)和振動(dong)位(wei)移量的不(bu)同而(er)變化，所以瞬時聲壓P是時間(jian)和位(wei)移的函數，可由下式表達：

 由式（2.1）可知，超聲(sheng)(sheng)(sheng)場中(zhong)某一點的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)按余弦函(han)數周(zhou)期性(xing)變化。聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)幅值與介(jie)質(zhi)的(de)(de)(de)密(mi)度、波(bo)速(su)(su)(su)、質(zhi)點振動速(su)(su)(su)度成正比。通常固體(ti)介(jie)質(zhi)由于(yu)(yu)密(mi)度大、聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)(su)(su)高(gao)和(he)質(zhi)點振速(su)(su)(su)高(gao)，導致置(zhi)于(yu)(yu)同一超聲(sheng)(sheng)(sheng)場中(zhong)的(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)（離(li)聲(sheng)(sheng)(sheng)源(yuan)距離(li)相同），以固體(ti)介(jie)質(zhi)中(zhong)的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)最高(gao)，液體(ti)中(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)次之，氣體(ti)中(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)最小。當然，對(dui)于(yu)(yu)不(bu)同固體(ti)介(jie)質(zhi)而(er)言，因材(cai)料性(xing)質(zhi)、密(mi)度、聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)(su)(su)等因素的(de)(de)(de)差異，對(dui)應的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)也會有所區別。一般認為，探傷儀(yi)顯示屏上的(de)(de)(de)信號高(gao)度與聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)成正比。

2. 聲阻抗

 超聲場中(zhong)任一點的聲壓與(yu)該處質點振動速度之比稱為聲阻(zu)抗(kang)，也稱特性(xing)阻(zu)抗(kang)，常用符號Z表示(shi)，單位為kg/（m2·s）[千克/（平方(fang)米·秒）]：

 由式（2.2）可知，聲阻(zu)抗的(de)大小(xiao)等于介質的(de)密(mi)度與(yu)波速的(de)乘(cheng)積。不難看出(chu)，在同一聲壓下，Z增加(jia)，質點的(de)振動(dong)速度下降(jiang)。因此聲阻(zu)抗Z可理解為介質對(dui)質點振動(dong)的(de)阻(zu)礙作(zuo)用。類似于電(dian)學中(zhong)的(de)歐姆定(ding)律 I=U/R，電(dian)壓定(ding)，電(dian)阻(zu)增加(jia)，電(dian)流(liu)減少。

聲阻(zu)抗是表征介質聲學性質的(de)重要物理(li)量。超聲波在異種介質界面(mian)上的(de)反射和(he)透射情況與聲阻(zu)抗關系密切。

3. 聲強

單(dan)位(wei)時(shi)間(jian)內在垂直(zhi)于聲(sheng)(sheng)波(bo)傳播(bo)方(fang)向的(de)介質指定面積上所通過(guo)的(de)平均聲(sheng)(sheng)能量，稱為平均聲(sheng)(sheng)功率或平均聲(sheng)(sheng)能量流。單(dan)位(wei)面積上的(de)平均聲(sheng)(sheng)功率稱為聲(sheng)(sheng)強(qiang)度，簡稱聲(sheng)(sheng)強(qiang)，通常用(yong)符號I表示，單(dan)位(wei)為瓦／平方(fang)米（W/㎡),可(ke)寫作

由式(shi)（2.3)可知，在(zai)同一(yi)介質(zhi)中，聲強與聲壓的平方成正比。

4. 聲(sheng)壓級、聲(sheng)強級

 直接(jie)使(shi)用(yong)(yong)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)、聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)等物理(li)量描述實際生活中(zhong)的(de)各種聲(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)，數(shu)值(zhi)(zhi)變(bian)化范圍(wei)會非常寬，涉及的(de)數(shu)量級也相差巨大，如果使(shi)用(yong)(yong)對(dui)數(shu)標(biao)(biao)度(du)來進(jin)行(xing)比較計算就能大大簡化運算。另一個原因(yin)(yin)是人(ren)耳對(dui)聲(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)的(de)接(jie)收更(geng)接(jie)近正(zheng)比于(yu)其(qi)對(dui)數(shu)值(zhi)(zhi)，并非正(zheng)比于(yu)強(qiang)度(du)。因(yin)(yin)此，在聲(sheng)(sheng)(sheng)學中(zhong)普遍(bian)使(shi)用(yong)(yong)對(dui)數(shu)標(biao)(biao)度(du)對(dui)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)、聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)等參數(shu)進(jin)行(xing)度(du)量，對(dui)應的(de)，分別稱為聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)級、聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)級，單(dan)位(wei)用(yong)(yong)Bel(貝爾(er)(er)）表示，因(yin)(yin)為貝爾(er)(er)的(de)單(dan)位(wei)比較大，工程(cheng)上使(shi)用(yong)(yong)時將(jiang)其(qi)縮(suo)至1/10后以(yi)dB(分貝）為單(dan)位(wei)。

 聲壓級的符號通常用L_p表示。定義聲壓級為將待測聲壓的有效值P_e與基準聲壓P₀。的比值取以10為底的常用對數，再乘以20,即

 在空氣中，基準聲壓為P₀=2×10⁵Pa,這個數值是正常人聽覺對1kHz聲音稍稍感知到的最低聲壓值，低于此，通常人的聽覺系統就感知不到了，亦即聽閾聲壓級為0dB。人耳的聽覺從可聽閾的2×10⁵Pa的聲壓到痛閾的20 Pa,兩者相差100萬倍，而用聲壓級來表示則變化為0~120dB的范圍，使對聲音的描述大為方便。

聲強級的符號為L_I,定義為待測聲強I與基準聲強I₀的比值取以10為底的常用對數，再乘以10,即

在空氣中，基準聲強I0取為1×10¹² W/㎡,與空氣中基準聲壓相對應，是能夠引起人耳聽覺的最低聲強。

垂直線(xian)性較好的探傷(shang)儀，顯(xian)示屏顯(xian)示的信號高度(du)與(yu)聲壓成正比(bi)，有

式中，基準聲壓P₁和基準聲強H₁可任意選取。

常用聲(sheng)壓比(bi)（波(bo)高比(bi)）對應(ying)的分貝值見表(biao)2.1.