超声波知识:声波的吸收

2016年03月07日

超声波知识:声波的吸收

    声波传播时没有能量耗散,在理想介质中平面声波传播时幅度保持不变。但是实际的情况比较复杂,在大多数。隋况下声波在传播的时候幅度会减小。

   引起声波在传播的过程中幅度不断减小的原因是多种多样的。一个是声波的扩散。通常声源发出的声波向各个方向传播,扩展到越来越大的空间,因此声场的能量密度逐渐变小。另一个原因是声波的散射。当声波传播时遇到不同介质的障碍物时,一部分声波会改变传播的方向,带走能量。障碍物可以比较大,也可以比较小,如悬浮在介质中的微小颗粒。介质的不均匀性也会产生散射。散射引起的声衰减。

     还有一类重要的原因是一部分声波的能量通过不同的机制被介质吸收,转化为其他形式的能量,一般最终转化为热能。这种现象称为声波的吸收或声衰减。在空气和水等常见的介质中声衰减不是很大,在一些实际问题中可以忽略。


      但是当声传播的距离比较大,或者介质的声吸收比较强,以及在一些比较精密的测量问题中都必须考虑声波的吸收。声波的吸收是一个比较困难的问题,存在着几个不同的吸收机理,牵涉到介质的微观结构和运动。声吸收反映了介质的许多物理和化学性质,因此也是一个重要的课题。这方面的内容很多,其中有一些还不很完整和系统,这一节对声波的吸收做一些基本的介绍,主要包括黏滞、热传导和微观弛豫吸收等机制。


来源:天津上荣超音波电子设备有限公司
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张明敬
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