充滿香蕉視頻app連接: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(she)某一點在沒有超聲(sheng)波存在時(shi)的靜(jing)態壓強(qiang)為(wei)P0，存在超聲(sheng)波時(shi)某一時(shi)刻(ke)所具(ju)有的壓強(qiang)P1，兩者之差即為(wei)該點的瞬時(shi)聲(sheng)壓P。聲(sheng)壓單(dan)(dan)位(wei)(wei)與壓強(qiang)單(dan)(dan)位(wei)(wei)相同，均為(wei)Pa（帕）。

有效(xiao)聲壓是指在一定時(shi)間(jian)間(jian)隔(ge)內(nei)，瞬(shun)時(shi)聲壓對時(shi)間(jian)取(qu)均(jun)方根值，即

超聲(sheng)波在介質(zhi)中(zhong)傳(chuan)播時，介質(zhi)每一點的聲(sheng)壓(ya)隨時間(jian)和振動位(wei)移(yi)量的不(bu)同而變化，所以瞬時聲(sheng)壓(ya)P是(shi)時間(jian)和位(wei)移(yi)的函數，可(ke)由下式表(biao)達：

 由式（2.1）可知(zhi)，超聲(sheng)(sheng)(sheng)場中某一點的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)按余弦函數周期性(xing)變化。聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)幅值與(yu)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)密度(du)、波速(su)(su)(su)、質(zhi)(zhi)(zhi)點振(zhen)動速(su)(su)(su)度(du)成正比(bi)。通常固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti)(ti)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)由于密度(du)大、聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)(su)(su)高(gao)和質(zhi)(zhi)(zhi)點振(zhen)速(su)(su)(su)高(gao)，導致置于同(tong)(tong)一超聲(sheng)(sheng)(sheng)場中的(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)（離聲(sheng)(sheng)(sheng)源(yuan)距離相同(tong)(tong)），以固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti)(ti)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)中的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)最高(gao)，液體(ti)(ti)(ti)(ti)中聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)次之，氣體(ti)(ti)(ti)(ti)中聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)最小。當然，對于不同(tong)(tong)固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti)(ti)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)而(er)言，因(yin)材料性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)、密度(du)、聲(sheng)(sheng)(sheng)速(su)(su)(su)等因(yin)素的(de)(de)(de)差(cha)異，對應的(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)也會(hui)有所區(qu)別。一般認(ren)為，探傷(shang)儀顯示屏上的(de)(de)(de)信號高(gao)度(du)與(yu)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)成正比(bi)。

2. 聲阻抗(kang)

 超聲場中任一點(dian)的(de)聲壓與(yu)該處質點(dian)振動速度之比稱為(wei)(wei)聲阻抗(kang)，也稱特性阻抗(kang)，常用符號(hao)Z表示，單位為(wei)(wei)kg/（m2·s）[千克/（平方米(mi)·秒）]：

 由式（2.2）可知，聲(sheng)阻(zu)抗(kang)(kang)的(de)(de)大小(xiao)等(deng)于介(jie)質(zhi)的(de)(de)密度與波速的(de)(de)乘積。不難看出，在同一聲(sheng)壓下(xia)，Z增(zeng)加，質(zhi)點的(de)(de)振動(dong)速度下(xia)降。因(yin)此聲(sheng)阻(zu)抗(kang)(kang)Z可理解為介(jie)質(zhi)對質(zhi)點振動(dong)的(de)(de)阻(zu)礙作用。類似于電(dian)學中的(de)(de)歐姆定(ding)律 I=U/R，電(dian)壓定(ding)，電(dian)阻(zu)增(zeng)加，電(dian)流減少(shao)。

聲阻(zu)抗(kang)是表征介質聲學性(xing)質的重要物(wu)理量。超聲波在異種介質界面上的反射和透射情況與聲阻(zu)抗(kang)關(guan)系密切(qie)。

3. 聲強

單位(wei)時間內在垂直于聲(sheng)波傳播方向的(de)介質指定面積上所通過(guo)的(de)平均(jun)聲(sheng)能(neng)量(liang)，稱為平均(jun)聲(sheng)功(gong)率或平均(jun)聲(sheng)能(neng)量(liang)流。單位(wei)面積上的(de)平均(jun)聲(sheng)功(gong)率稱為聲(sheng)強度，簡(jian)稱聲(sheng)強，通常用符號(hao)I表示，單位(wei)為瓦／平方米（W/㎡),可寫作

由式(shi)（2.3)可知，在同(tong)一介質中，聲(sheng)強與聲(sheng)壓的(de)平方成正(zheng)比。

4. 聲壓(ya)級、聲強級

 直接(jie)使用聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)、聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)等物理量(liang)描(miao)述(shu)實(shi)際生活中的各種聲(sheng)(sheng)(sheng)音，數(shu)(shu)(shu)值變化范(fan)圍會(hui)非常(chang)寬，涉及的數(shu)(shu)(shu)量(liang)級(ji)也相差巨大，如果使用對(dui)數(shu)(shu)(shu)標度來(lai)進行(xing)比(bi)較計(ji)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)音的接(jie)收更接(jie)近正(zheng)比(bi)于其對(dui)數(shu)(shu)(shu)值，并非正(zheng)比(bi)于強(qiang)度。因(yin)(yin)此，在聲(sheng)(sheng)(sheng)學中普遍使用對(dui)數(shu)(shu)(shu)標度對(dui)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)、聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)等參數(shu)(shu)(shu)進行(xing)度量(liang)，對(dui)應的，分別稱(cheng)為(wei)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)級(ji)、聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)級(ji)，單(dan)位用Bel(貝(bei)爾）表示，因(yin)(yin)為(wei)貝(bei)爾的單(dan)位比(bi)較大，工程上使用時(shi)將(jiang)其縮(suo)至1/10后以dB(分貝(bei)）為(wei)單(dan)位。

 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。

垂直線性較好的探傷儀，顯示屏顯示的信號高度與(yu)聲(sheng)壓(ya)成正比(bi)，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（波高比）對應的分貝值(zhi)見表2.1.