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

 假設某一點(dian)在沒有超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)存(cun)在時(shi)(shi)的(de)靜態壓強為P0，存(cun)在超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)時(shi)(shi)某一時(shi)(shi)刻所(suo)具有的(de)壓強P1，兩者(zhe)之差即為該點(dian)的(de)瞬時(shi)(shi)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓P。聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓單位與壓強單位相同，均為Pa（帕(pa)）。

有效聲壓(ya)是指在一定(ding)時(shi)間(jian)間(jian)隔內(nei)，瞬(shun)時(shi)聲壓(ya)對時(shi)間(jian)取均方根值，即

超聲波在介質中傳播時，介質每一點的(de)聲壓(ya)隨時間和振動位(wei)移量的(de)不(bu)同(tong)而變化，所(suo)以瞬時聲壓(ya)P是時間和位(wei)移的(de)函(han)數，可由下(xia)式(shi)表達：

 由(you)式(shi)（2.1）可知(zhi)，超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)場中(zhong)(zhong)某一點的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓按余弦函數周期性(xing)變化。聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓的(de)(de)幅值與介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)密(mi)度、波速(su)、質(zhi)(zhi)點振(zhen)動(dong)速(su)度成(cheng)正比。通常固體(ti)(ti)介(jie)質(zhi)(zhi)由(you)于密(mi)度大、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)速(su)高(gao)(gao)(gao)(gao)和(he)質(zhi)(zhi)點振(zhen)速(su)高(gao)(gao)(gao)(gao)，導(dao)致(zhi)置于同一超聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)場中(zhong)(zhong)的(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)（離聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)源距離相同），以固體(ti)(ti)介(jie)質(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓最高(gao)(gao)(gao)(gao)，液(ye)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓次之，氣體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓最小。當(dang)然(ran)，對于不同固體(ti)(ti)介(jie)質(zhi)(zhi)而言，因(yin)材料性(xing)質(zhi)(zhi)、密(mi)度、聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)速(su)等因(yin)素的(de)(de)差異，對應(ying)的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓也會有所區別。一般認為(wei)，探傷儀顯示屏上的(de)(de)信號(hao)高(gao)(gao)(gao)(gao)度與聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)壓成(cheng)正比。

2. 聲阻抗

 超聲(sheng)場中任一點的聲(sheng)壓與該處質點振動速度之比稱為聲(sheng)阻抗(kang)，也(ye)稱特性阻抗(kang)，常用符號Z表示(shi)，單位(wei)為kg/（m2·s）[千(qian)克/（平方米·秒）]：

 由式（2.2）可知(zhi)，聲(sheng)阻(zu)(zu)抗的大小等(deng)于介(jie)質(zhi)的密度(du)(du)與波速的乘積(ji)。不難看出，在同一聲(sheng)壓下(xia)，Z增(zeng)加，質(zhi)點的振動速度(du)(du)下(xia)降。因此聲(sheng)阻(zu)(zu)抗Z可理解為(wei)介(jie)質(zhi)對(dui)質(zhi)點振動的阻(zu)(zu)礙作用。類(lei)似于電(dian)學中的歐姆定(ding)律 I=U/R，電(dian)壓定(ding)，電(dian)阻(zu)(zu)增(zeng)加，電(dian)流減(jian)少。

聲(sheng)(sheng)阻抗是(shi)表征(zheng)介(jie)質(zhi)聲(sheng)(sheng)學性質(zhi)的重要物理量。超聲(sheng)(sheng)波在異種介(jie)質(zhi)界(jie)面上的反射(she)和透射(she)情(qing)況(kuang)與聲(sheng)(sheng)阻抗關系密(mi)切。

3. 聲強

單(dan)位(wei)時間內(nei)在垂(chui)直于聲(sheng)(sheng)波(bo)傳播方(fang)向的介質指定面(mian)積(ji)(ji)上所通過的平(ping)均聲(sheng)(sheng)能量(liang)，稱(cheng)為(wei)(wei)平(ping)均聲(sheng)(sheng)功率或平(ping)均聲(sheng)(sheng)能量(liang)流。單(dan)位(wei)面(mian)積(ji)(ji)上的平(ping)均聲(sheng)(sheng)功率稱(cheng)為(wei)(wei)聲(sheng)(sheng)強(qiang)度，簡稱(cheng)聲(sheng)(sheng)強(qiang)，通常用符(fu)號I表示，單(dan)位(wei)為(wei)(wei)瓦(wa)／平(ping)方(fang)米(mi)（W/㎡),可寫作

由式（2.3)可知，在同一介質中，聲強與(yu)聲壓的平方成(cheng)正比。

4. 聲(sheng)壓(ya)級(ji)、聲(sheng)強級(ji)

 直接使(shi)用聲(sheng)壓、聲(sheng)強(qiang)等物(wu)理(li)量(liang)描述實(shi)際生活中的各種(zhong)聲(sheng)音，數(shu)值變化范圍會非(fei)常寬，涉及(ji)的數(shu)量(liang)級(ji)也(ye)相差巨(ju)大，如果使(shi)用對數(shu)標度來進(jin)行(xing)比較(jiao)計(ji)算就能大大簡化運算。另一(yi)個原(yuan)因是人耳對聲(sheng)音的接收更接近正(zheng)比于(yu)其(qi)對數(shu)值，并非(fei)正(zheng)比于(yu)強(qiang)度。因此，在(zai)聲(sheng)學中普遍使(shi)用對數(shu)標度對聲(sheng)壓、聲(sheng)強(qiang)等參數(shu)進(jin)行(xing)度量(liang)，對應的，分別稱為(wei)聲(sheng)壓級(ji)、聲(sheng)強(qiang)級(ji)，單(dan)位(wei)用Bel(貝爾）表示(shi)，因為(wei)貝爾的單(dan)位(wei)比較(jiao)大，工程(cheng)上使(shi)用時將其(qi)縮至1/10后以(yi)dB(分貝）為(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。

垂直線性較(jiao)好的探(tan)傷儀，顯(xian)(xian)示屏顯(xian)(xian)示的信(xin)號高度與聲(sheng)壓(ya)成(cheng)正比，有

式中，基準聲壓P₁和基準聲強H₁可任意選取。

常用聲壓(ya)比（波(bo)高(gao)比）對(dui)應(ying)的(de)分貝值(zhi)見表2.1.