超聲波的聚集與發(fā)散

1、超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波在介質(zhì)中的傳播特性4.平面波入射到曲界面的匯聚與發(fā)散平面波入射到曲界面的匯聚與發(fā)散（1）反射分為兩種）反射分為兩種超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波在介質(zhì)中的傳播特性1）一束平面波入射到）一束平面波入射到球形曲球形曲界面界面上時，其反射波可視為從焦點上時，其反射波可視為從焦點發(fā)出的球面波。在凹界面上的反射發(fā)出的球面波。在凹界面上的反射波將會聚焦，凸界面上的反射波則波將會聚焦，凸界面上的反射波則發(fā)散。發(fā)散。2）超聲波入射到）超聲波入射到柱形的曲界柱形的曲界面面上時，反射波也將聚焦或發(fā)散。上時，反射波也將聚焦或發(fā)散。不同的是反射波將聚焦成一條實線不同的是反射波將聚焦成一條

2、實線或發(fā)散為一條虛線，稱為焦軸。這或發(fā)散為一條虛線，稱為焦軸。這時反射波可視為從焦軸發(fā)出的柱面時反射波可視為從焦軸發(fā)出的柱面波波fxfPPoxfxfPPox超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波在介質(zhì)中的傳播特性（2）平面波在曲界面上的折射）平面波在曲界面上的折射21cc21cc超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波在介質(zhì)中的傳播特性1）當平面波入射到凹或凸的球形曲）當平面波入射到凹或凸的球形曲界面上時，其折射波在或時將聚焦為一界面上時，其折射波在或時將聚焦為一點。相反，折射波將發(fā)散，且其反向延點。相反，折射波將發(fā)散，且其反向延長線聚于虛焦點。當平面波入射到凹或長線聚于虛焦點。當平面波入射到凹或凸的球形曲界面

3、上時，其折射波在或時凸的球形曲界面上時，其折射波在或時將聚焦為一點。相反，折射波將發(fā)散，將聚焦為一點。相反，折射波將發(fā)散，且其反向延長線聚于虛焦點。且其反向延長線聚于虛焦點。2）當平面波入射到凹或凸的柱形曲）當平面波入射到凹或凸的柱形曲界面上時，折射波也會聚焦或發(fā)散。不界面上時，折射波也會聚焦或發(fā)散。不同的是，焦點將變?yōu)橐粭l線同的是，焦點將變?yōu)橐粭l線焦軸。焦軸。fxftPPx0fxftPPx0超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波在介質(zhì)中的傳播特性5.球面波入射到平界面球面波入射到平界面(1)單一的平界面上的反射單一的平界面上的反射xPrPx0超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波在介質(zhì)中的傳播特性（2）單一

4、的平界面上的折射）單一的平界面上的折射xPtPx0超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波在介質(zhì)中的傳播特性（3）雙界面上的反射）雙界面上的反射 如圖如圖1-51所示，球面波在互相平行的雙界所示，球面波在互相平行的雙界面間的多次反射仍符合球面波的變面間的多次反射仍符合球面波的變化規(guī)律。當入射角較小，前后壁全化規(guī)律。當入射角較小，前后壁全反射，且距離較大時，各反射波不反射，且距離較大時，各反射波不產(chǎn)生干涉，這時產(chǎn)生干涉，這時前壁各次反射波聲壓比為：前壁各次反射波聲壓比為：后壁各次反射波聲壓比為：后壁各次反射波聲壓比為：31211 51311 超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波在介質(zhì)中的傳播特性6.球面波入射到

5、曲界面球面波入射到曲界面（1）球面波在曲界面上的反射）球面波在曲界面上的反射 當球面波入射到凹曲界當球面波入射到凹曲界面上時，反射波產(chǎn)生聚焦，反之則發(fā)散，面上時，反射波產(chǎn)生聚焦，反之則發(fā)散，超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波在介質(zhì)中的傳播特性在球曲面上反射波的聲壓為：在球曲面上反射波的聲壓為：axfxfaPPx10在柱曲面上反射波的聲壓為：在柱曲面上反射波的聲壓為：axfxaxfaPPx110超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波在介質(zhì)中的傳播特性（2）球面波在曲界面上的折射）球面波在曲界面上的折射21cc 21cc為什么匯聚與發(fā)散與聲速大小有關(guān)？你能回答嗎？超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波在介質(zhì)中的傳播特性球曲界面上折射波的聲壓：球曲界面上折射波的聲壓：21cc21cc 1201acxcfxfaPtPx柱曲界面上折射波的聲壓：柱曲界面上折射波的聲壓：1212011acxcfxacxcfaPtPr超聲波在介質(zhì)中的傳播特性超聲波在介質(zhì)中的傳播特性球曲界面上折射波的聲壓