充滿高清下載香蕉視頻app蘋果: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(zai)沒(mei)有(you)超(chao)(chao)聲(sheng)波存在(zai)時(shi)(shi)的靜態壓(ya)(ya)強為P0，存在(zai)超(chao)(chao)聲(sheng)波時(shi)(shi)某一時(shi)(shi)刻所具有(you)的壓(ya)(ya)強P1，兩者之差即為該(gai)點的瞬時(shi)(shi)聲(sheng)壓(ya)(ya)P。聲(sheng)壓(ya)(ya)單位(wei)與(yu)壓(ya)(ya)強單位(wei)相(xiang)同，均為Pa（帕）。

有效(xiao)聲壓是指在(zai)一定時間間隔內，瞬時聲壓對時間取均(jun)方(fang)根(gen)值(zhi)，即

超聲(sheng)波在介(jie)質(zhi)中(zhong)傳播時，介(jie)質(zhi)每一(yi)點(dian)的聲(sheng)壓隨(sui)時間(jian)和(he)振動位移(yi)(yi)量的不同(tong)而變化，所以瞬時聲(sheng)壓P是(shi)時間(jian)和(he)位移(yi)(yi)的函數，可由(you)下式表(biao)達：

 由(you)式（2.1）可知(zhi)，超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)場中(zhong)某一(yi)(yi)點(dian)的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)按余弦函數周(zhou)期性(xing)變化。聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)的(de)(de)幅值與介(jie)質(zhi)的(de)(de)密(mi)度(du)(du)、波(bo)速、質(zhi)點(dian)振動速度(du)(du)成正比。通常固體(ti)(ti)(ti)介(jie)質(zhi)由(you)于(yu)密(mi)度(du)(du)大、聲(sheng)(sheng)(sheng)速高(gao)(gao)(gao)和質(zhi)點(dian)振速高(gao)(gao)(gao)，導致置于(yu)同一(yi)(yi)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)場中(zhong)的(de)(de)介(jie)質(zhi)（離聲(sheng)(sheng)(sheng)源距離相同），以固體(ti)(ti)(ti)介(jie)質(zhi)中(zhong)的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)最高(gao)(gao)(gao)，液體(ti)(ti)(ti)中(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)次之，氣體(ti)(ti)(ti)中(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)最小。當(dang)然，對于(yu)不同固體(ti)(ti)(ti)介(jie)質(zhi)而言，因材料(liao)性(xing)質(zhi)、密(mi)度(du)(du)、聲(sheng)(sheng)(sheng)速等因素的(de)(de)差(cha)異，對應(ying)的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)也會有所(suo)區別。一(yi)(yi)般認為，探傷儀(yi)顯示屏上的(de)(de)信號高(gao)(gao)(gao)度(du)(du)與聲(sheng)(sheng)(sheng)壓(ya)成正比。

2. 聲阻抗

 超聲場中任一(yi)點(dian)(dian)的聲壓與該處質(zhi)點(dian)(dian)振動速度之比(bi)稱(cheng)(cheng)為聲阻抗，也(ye)稱(cheng)(cheng)特性阻抗，常(chang)用符號Z表示，單(dan)位為kg/（m2·s）[千克/（平(ping)方米·秒）]：

 由(you)式（2.2）可(ke)知(zhi)，聲阻(zu)抗(kang)的(de)(de)(de)大(da)小等于(yu)介質(zhi)的(de)(de)(de)密度(du)與波速的(de)(de)(de)乘積。不難(nan)看出(chu)，在(zai)同一聲壓下(xia)，Z增加(jia)，質(zhi)點的(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)速度(du)下(xia)降。因此聲阻(zu)抗(kang)Z可(ke)理(li)解為介質(zhi)對質(zhi)點振(zhen)動(dong)的(de)(de)(de)阻(zu)礙作用(yong)。類似于(yu)電(dian)學中(zhong)的(de)(de)(de)歐姆定律 I=U/R，電(dian)壓定，電(dian)阻(zu)增加(jia)，電(dian)流減少。

聲(sheng)阻(zu)抗(kang)是表(biao)征介質聲(sheng)學性質的(de)重要物理量。超(chao)聲(sheng)波在異(yi)種(zhong)介質界面上的(de)反射和透射情況與聲(sheng)阻(zu)抗(kang)關系密切。

3. 聲(sheng)強

單位時間內在垂直于聲(sheng)(sheng)波傳播方(fang)向的(de)介質指定面積上所通過的(de)平均聲(sheng)(sheng)能量，稱為(wei)平均聲(sheng)(sheng)功(gong)率(lv)或平均聲(sheng)(sheng)能量流。單位面積上的(de)平均聲(sheng)(sheng)功(gong)率(lv)稱為(wei)聲(sheng)(sheng)強(qiang)度，簡稱聲(sheng)(sheng)強(qiang)，通常用符號I表示，單位為(wei)瓦／平方(fang)米(mi)（W/㎡),可寫作

由式（2.3)可知(zhi)，在同一介質中(zhong)，聲強與聲壓的(de)平方成正比。

4. 聲(sheng)壓(ya)級(ji)、聲(sheng)強級(ji)

 直接(jie)(jie)(jie)使(shi)用(yong)(yong)聲(sheng)(sheng)壓、聲(sheng)(sheng)強(qiang)等(deng)物理量描述(shu)實際生活中的(de)(de)各種(zhong)聲(sheng)(sheng)音，數(shu)(shu)值變化范圍會非常寬，涉及的(de)(de)數(shu)(shu)量級也相(xiang)差巨(ju)大，如果使(shi)用(yong)(yong)對數(shu)(shu)標度來進行(xing)比(bi)較(jiao)計算(suan)就能(neng)大大簡化運算(suan)。另一(yi)個原因(yin)是人耳(er)對聲(sheng)(sheng)音的(de)(de)接(jie)(jie)(jie)收更(geng)接(jie)(jie)(jie)近正(zheng)比(bi)于(yu)其對數(shu)(shu)值，并(bing)非正(zheng)比(bi)于(yu)強(qiang)度。因(yin)此，在聲(sheng)(sheng)學中普遍使(shi)用(yong)(yong)對數(shu)(shu)標度對聲(sheng)(sheng)壓、聲(sheng)(sheng)強(qiang)等(deng)參數(shu)(shu)進行(xing)度量，對應(ying)的(de)(de)，分別(bie)稱為(wei)聲(sheng)(sheng)壓級、聲(sheng)(sheng)強(qiang)級，單位(wei)用(yong)(yong)Bel(貝(bei)爾(er)）表示(shi)，因(yin)為(wei)貝(bei)爾(er)的(de)(de)單位(wei)比(bi)較(jiao)大，工程上使(shi)用(yong)(yong)時將其縮(suo)至1/10后以dB(分貝(bei)）為(wei)單位(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。

垂直線性較好的(de)探傷儀，顯示屏顯示的(de)信號(hao)高度與聲(sheng)壓成正比，有

式中，基準聲壓P₁和基準聲強H₁可任意選取。

常用聲壓比（波(bo)高比）對(dui)應的(de)分貝值見表2.1.