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

 假設某一點(dian)(dian)在(zai)(zai)沒有超聲(sheng)波(bo)存在(zai)(zai)時(shi)(shi)的(de)靜(jing)態壓(ya)強(qiang)為P0，存在(zai)(zai)超聲(sheng)波(bo)時(shi)(shi)某一時(shi)(shi)刻所具有的(de)壓(ya)強(qiang)P1，兩者之差即為該點(dian)(dian)的(de)瞬時(shi)(shi)聲(sheng)壓(ya)P。聲(sheng)壓(ya)單位與壓(ya)強(qiang)單位相同(tong)，均為Pa（帕）。

有效(xiao)聲壓(ya)是指在一定(ding)時間間隔(ge)內，瞬時聲壓(ya)對(dui)時間取(qu)均方根值，即(ji)

超聲(sheng)波在介質中(zhong)傳播時(shi)(shi)，介質每一點的聲(sheng)壓(ya)隨時(shi)(shi)間和(he)振動位移量(liang)的不同而變(bian)化，所以瞬時(shi)(shi)聲(sheng)壓(ya)P是(shi)時(shi)(shi)間和(he)位移的函(han)數，可(ke)由下式表達：

 由(you)(you)式（2.1）可(ke)知，超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)場中(zhong)某一點(dian)的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)按余弦函數周期性變化(hua)。聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)的(de)幅值與(yu)介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)密(mi)度(du)、波(bo)速(su)(su)、質(zhi)(zhi)點(dian)振動速(su)(su)度(du)成(cheng)正(zheng)比。通常(chang)固(gu)體介(jie)質(zhi)(zhi)由(you)(you)于(yu)(yu)密(mi)度(du)大(da)、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)速(su)(su)高(gao)和(he)質(zhi)(zhi)點(dian)振速(su)(su)高(gao)，導致置于(yu)(yu)同(tong)(tong)(tong)一超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)場中(zhong)的(de)介(jie)質(zhi)(zhi)（離(li)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)源距離(li)相(xiang)同(tong)(tong)(tong)），以固(gu)體介(jie)質(zhi)(zhi)中(zhong)的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)最高(gao)，液體中(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)次之(zhi)，氣體中(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)最小。當然，對于(yu)(yu)不同(tong)(tong)(tong)固(gu)體介(jie)質(zhi)(zhi)而言，因(yin)材料性質(zhi)(zhi)、密(mi)度(du)、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)速(su)(su)等因(yin)素的(de)差(cha)異，對應的(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)也會有所區別。一般認為，探傷儀顯示屏(ping)上的(de)信號高(gao)度(du)與(yu)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)成(cheng)正(zheng)比。

2. 聲阻抗

 超(chao)聲(sheng)場中任一點的(de)聲(sheng)壓與(yu)該處質點振動速度之(zhi)比稱(cheng)(cheng)為聲(sheng)阻(zu)(zu)抗，也(ye)稱(cheng)(cheng)特性(xing)阻(zu)(zu)抗，常(chang)用符號(hao)Z表(biao)示，單位為kg/（m2·s）[千克/（平方米·秒）]：

 由式（2.2）可知(zhi)，聲阻抗的(de)(de)大小等于(yu)介質的(de)(de)密度與波速的(de)(de)乘(cheng)積。不難看出，在(zai)同一聲壓(ya)下，Z增(zeng)加，質點的(de)(de)振(zhen)動(dong)速度下降。因此聲阻抗Z可理(li)解為介質對質點振(zhen)動(dong)的(de)(de)阻礙作(zuo)用。類似于(yu)電(dian)學中的(de)(de)歐姆定(ding)律 I=U/R，電(dian)壓(ya)定(ding)，電(dian)阻增(zeng)加，電(dian)流減少。

聲(sheng)阻抗(kang)是表征介(jie)質(zhi)聲(sheng)學性質(zhi)的(de)(de)重(zhong)要物理量。超聲(sheng)波(bo)在異種(zhong)介(jie)質(zhi)界面上的(de)(de)反射和透(tou)射情況(kuang)與聲(sheng)阻抗(kang)關(guan)系密(mi)切。

3. 聲強

單位時間內(nei)在(zai)垂直(zhi)于聲(sheng)(sheng)波(bo)傳播方(fang)向的(de)介質(zhi)指(zhi)定面(mian)積上(shang)所通過(guo)的(de)平均聲(sheng)(sheng)能量(liang)(liang)，稱(cheng)為(wei)平均聲(sheng)(sheng)功率(lv)或平均聲(sheng)(sheng)能量(liang)(liang)流。單位面(mian)積上(shang)的(de)平均聲(sheng)(sheng)功率(lv)稱(cheng)為(wei)聲(sheng)(sheng)強度，簡(jian)稱(cheng)聲(sheng)(sheng)強，通常用符號I表示，單位為(wei)瓦／平方(fang)米（W/㎡),可寫作

由式（2.3)可知，在同一介質中，聲強與(yu)聲壓的平(ping)方(fang)成正比。

4. 聲(sheng)壓(ya)級、聲(sheng)強級

 直接使(shi)(shi)用聲(sheng)(sheng)(sheng)壓、聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)等(deng)物理量描(miao)述實(shi)際生(sheng)活中(zhong)的(de)(de)各種聲(sheng)(sheng)(sheng)音，數(shu)值變化范圍會非常寬，涉及的(de)(de)數(shu)量級(ji)也相差巨大，如(ru)果使(shi)(shi)用對(dui)數(shu)標度(du)來(lai)進行(xing)比(bi)(bi)較計算(suan)就能大大簡化運(yun)算(suan)。另一(yi)個(ge)原因是人耳對(dui)聲(sheng)(sheng)(sheng)音的(de)(de)接收(shou)更接近正(zheng)比(bi)(bi)于其(qi)對(dui)數(shu)值，并(bing)非正(zheng)比(bi)(bi)于強(qiang)度(du)。因此(ci)，在聲(sheng)(sheng)(sheng)學中(zhong)普遍使(shi)(shi)用對(dui)數(shu)標度(du)對(dui)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓、聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)等(deng)參數(shu)進行(xing)度(du)量，對(dui)應的(de)(de)，分別稱為聲(sheng)(sheng)(sheng)壓級(ji)、聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)級(ji)，單(dan)位(wei)用Bel(貝爾(er)）表示，因為貝爾(er)的(de)(de)單(dan)位(wei)比(bi)(bi)較大，工程上使(shi)(shi)用時將其(qi)縮至1/10后以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。

垂直線性較(jiao)好的探(tan)傷(shang)儀，顯(xian)示(shi)屏顯(xian)示(shi)的信號高度與(yu)聲壓成正比，有

式中，基準聲壓P₁和基準聲強H₁可任意選取。

常用(yong)聲壓(ya)比(bi)（波高比(bi)）對(dui)應的分貝值(zhi)見表2.1.