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超聲波及其物理性質(zhì)

發(fā)布時間:2020-05-29 04:10:27人氣:

聲波
聲波
振動在彈性介質(zhì)內(nèi)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(jī)械波,稱為聲波;低于16 Hz的機(jī)械波,稱為次聲波;高于2 X 104Hz的機(jī)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(zhì)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(kuò)散、散射及吸收等因素有關(guān)。其聲壓和聲強(qiáng)的衰減規(guī)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(qiáng);
          Po,Io一一聲波在生源處的聲壓和聲強(qiáng);
          x一一聲波與聲源間的距離;
          α一一衰減系數(shù),單位為Np/m(奈培/米)。

聲波在介質(zhì)中傳播時,能量的衰減決定于聲波的擴(kuò)散、散射和吸收,在理想介質(zhì)中,聲波的衰減僅來自于聲波的擴(kuò)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(zhì)中的顆粒界面或流體介質(zhì)中的懸浮粒子使聲波散射。吸收衰減是由介質(zhì)的導(dǎo)熱性、粘滯性及彈性滯后造成的,介質(zhì)吸收聲能并轉(zhuǎn)換為熱能。

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