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超声波衍射与半波长的知识分享

来源： | 发布日期：2022-04-29

1.超声波的衍射

分析超声衍射的物理基础是惠更斯（Huygens）原理。该原理由荷兰物理学家惠更斯于 1690年提出。按此原理，媒质中波动传到的各点，都可以看作是发射声波的新波源（或称次波源）。以后时刻的波阵面，可由这些新波源发出的子波波前的包络面做出。

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将这一原理运用于衍射问题，可分析声源辐射声场特性，也可解释超声波遇到障碍物时，波阵面发生畸变的现象，分远场区和近场区分别讨论。

2.超声波的半波长共振

①是材料的两个平行边界端面与声学特性阻抗值较低的物质相接触(比如一个置于空气中或液体中的固体平板或固体棒)：当两个平行边界端面间的距离l等于半波长或半波长的倍数时，粒子位移腹点、粒子速度腹点及声压的节点将出现在边界面处，如[图2-13 (a)]。

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②是材料的两个平行边界端面与声学特性阻抗值较高的物质相接触(比如处于两块固体之间的一段液体或气体)：在这种情况下，粒子的位移节点、粒子速度节点及声压的腹点将发生在两个边界面处[图2-13 (b)]。

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