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(ya)

 假設某一點在沒有(you)超聲波存(cun)在時(shi)(shi)的(de)靜(jing)態(tai)壓(ya)(ya)強為(wei)(wei)P0，存(cun)在超聲波時(shi)(shi)某一時(shi)(shi)刻(ke)所(suo)具有(you)的(de)壓(ya)(ya)強P1，兩(liang)者之差(cha)即為(wei)(wei)該(gai)點的(de)瞬時(shi)(shi)聲壓(ya)(ya)P。聲壓(ya)(ya)單位與壓(ya)(ya)強單位相同，均為(wei)(wei)Pa（帕）。

有效聲壓(ya)是指在一定時間間隔內，瞬時聲壓(ya)對(dui)時間取(qu)均方(fang)根值(zhi)，即(ji)

超聲波(bo)在介質中傳播時，介質每一點的聲壓(ya)隨時間和振(zhen)動位移(yi)量的不(bu)同而變化，所以(yi)瞬(shun)時聲壓(ya)P是時間和位移(yi)的函數(shu)，可由下式表達：

 由(you)式（2.1）可知(zhi)，超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)場中(zhong)(zhong)某一點的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)按余弦函(han)數周期性(xing)變(bian)化。聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)幅值與介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)密度、波(bo)速(su)、質(zhi)(zhi)點振動速(su)度成(cheng)正(zheng)(zheng)比。通常(chang)固體(ti)(ti)介(jie)質(zhi)(zhi)由(you)于密度大、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)速(su)高(gao)(gao)和質(zhi)(zhi)點振速(su)高(gao)(gao)，導致置于同(tong)一超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)場中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)（離聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)源距離相同(tong)），以固體(ti)(ti)介(jie)質(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)最(zui)高(gao)(gao)，液體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)次之，氣體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)最(zui)小。當然，對(dui)于不(bu)同(tong)固體(ti)(ti)介(jie)質(zhi)(zhi)而(er)言，因材料性(xing)質(zhi)(zhi)、密度、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)速(su)等因素的(de)(de)(de)差異，對(dui)應的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)也會(hui)有所區別。一般認為，探傷儀顯(xian)示屏上的(de)(de)(de)信號高(gao)(gao)度與聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)成(cheng)正(zheng)(zheng)比。

2. 聲阻抗

 超聲(sheng)場(chang)中任一(yi)點的聲(sheng)壓與該(gai)處質點振(zhen)動(dong)速度之比稱(cheng)為(wei)聲(sheng)阻抗(kang)，也(ye)稱(cheng)特性阻抗(kang)，常用符號Z表示(shi)，單位為(wei)kg/（m2·s）[千(qian)克(ke)/（平方米·秒）]：

 由式（2.2）可(ke)知，聲阻抗(kang)的(de)大小等于介質(zhi)(zhi)的(de)密度與(yu)波速(su)(su)的(de)乘積。不難看出(chu)，在同一聲壓下，Z增(zeng)加，質(zhi)(zhi)點的(de)振動速(su)(su)度下降(jiang)。因此聲阻抗(kang)Z可(ke)理解為介質(zhi)(zhi)對(dui)質(zhi)(zhi)點振動的(de)阻礙(ai)作用。類似于電學中(zhong)的(de)歐姆(mu)定律(lv) I=U/R，電壓定，電阻增(zeng)加，電流減(jian)少。

聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)阻(zu)抗(kang)是(shi)表征介質聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)學性質的重(zhong)要(yao)物(wu)理量。超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波在異(yi)種介質界面上(shang)的反射和透射情況與聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)阻(zu)抗(kang)關系密切(qie)。

3. 聲強

單(dan)(dan)位時(shi)間(jian)內在垂直于聲(sheng)波傳播方向的介質指定面(mian)積(ji)(ji)上(shang)所通過的平均(jun)聲(sheng)能量，稱(cheng)為平均(jun)聲(sheng)功(gong)率或(huo)平均(jun)聲(sheng)能量流(liu)。單(dan)(dan)位面(mian)積(ji)(ji)上(shang)的平均(jun)聲(sheng)功(gong)率稱(cheng)為聲(sheng)強(qiang)(qiang)度(du)，簡稱(cheng)聲(sheng)強(qiang)(qiang)，通常用符(fu)號I表示，單(dan)(dan)位為瓦／平方米（W/㎡),可寫作(zuo)

由(you)式（2.3)可知，在同一介質中(zhong)，聲強與聲壓的平方(fang)成正比。

4. 聲壓級、聲強(qiang)級

 直接使用(yong)聲(sheng)壓、聲(sheng)強(qiang)(qiang)等物理量(liang)描(miao)述實際生(sheng)活中的各種聲(sheng)音(yin)(yin)，數(shu)(shu)(shu)值(zhi)變化范圍會非(fei)常寬，涉及的數(shu)(shu)(shu)量(liang)級也(ye)相差巨大(da)(da)(da)，如果使用(yong)對(dui)數(shu)(shu)(shu)標度(du)(du)來進行(xing)比較計算(suan)就能大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)簡(jian)化運算(suan)。另(ling)一個原因是人耳(er)對(dui)聲(sheng)音(yin)(yin)的接收更(geng)接近正(zheng)比于其對(dui)數(shu)(shu)(shu)值(zhi)，并非(fei)正(zheng)比于強(qiang)(qiang)度(du)(du)。因此(ci)，在聲(sheng)學(xue)中普遍(bian)使用(yong)對(dui)數(shu)(shu)(shu)標度(du)(du)對(dui)聲(sheng)壓、聲(sheng)強(qiang)(qiang)等參數(shu)(shu)(shu)進行(xing)度(du)(du)量(liang)，對(dui)應(ying)的，分別稱為(wei)(wei)聲(sheng)壓級、聲(sheng)強(qiang)(qiang)級，單(dan)位(wei)用(yong)Bel(貝爾(er)）表示，因為(wei)(wei)貝爾(er)的單(dan)位(wei)比較大(da)(da)(da)，工程上使用(yong)時(shi)將其縮(suo)至1/10后以(yi)dB(分貝）為(wei)(wei)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(de)(de)探傷儀，顯示屏顯示的(de)(de)信號高度與聲(sheng)壓成正比，有(you)

式中，基準聲壓P₁和基準聲強H₁可任意選取。

常用聲壓比（波(bo)高比）對應的(de)分貝(bei)值(zhi)見表(biao)2.1.