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声峰超声波浅析超声波的反射、透过、折射

来源: | 发布日期:2022-10-08
如图2.7(a)所示,两媒质的交界面为无限平面,平面波垂直该面入射时,设各媒质的固有音响阻抗为ρ1c1及ρ2c2,则反射率βr,透过率βt表成下式
2.20-21
表2.2列示各种媒质间的反射率(%),可见水中的超音波几不漏往空气中。
2.7
如图2.7(b)所示,在不同媒质间设厚度l的其他媒质,传播超音波时,或欲遮断超音波时,此时的透过率βt
2.22
其中
k
f为超音波的周波数。若邻接中间媒质的左右媒质相同,亦即ρ1c13c3时,
2.23
图2.8为中间层在水中时的透过率一例,由式(2.23)知欲增大βt时,使中间层的ρ2c2尽量接近液的 ρ1c1,而且用薄板(减小l)或厚度为超音波半波长之整数倍的板。
式(2.23)中,若ρ2c2ρ 1c1,得
2.24
音波的折射与光相同,在图2.9中,θ1及θ2分别为入射角、折射角,则有下示关系
2.25
在θ2=90°一 一亦即下示的临界角,发生全反射。
1665198630256
音波从液体斜着入射于固体时,固体中发生纵波和横波,入射角与折射角的关系在图2.10中成为

2.10

2.26

c1为液体中的音速,c2,c2'为各固体中的纵波与横波音速,通常c2>c1,也常是c2'>c1,此时在入射角为sinα'=c1/c2
或sinα'=c1/c2'的角度α,α'引起全反射。利用此关系可测定固体中的音速

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