超声无损检测设备课堂--声学基础理论

Dito谛通超声扫描显微镜

声学基础理论主要包括声波的产生、传播、接收和效应等方面的基本原理。声学是研究机械波的产生、传播、接收和效应的科学，它是物理学中最早深入研究的分支之一‌。

声波的产生和传播

声波是由于物体的振动产生的，这种振动会通过介质（如空气、水、固体等）传播，形成声波。声波的传播伴随着能量的传递，振动方向和传播方向垂直的波称为横波，一致的称为纵波。横波主要在固体中产生，而纵波在固体、液体和气体中都会发生‌。由声学的这个特性衍生出来的经典超声检测设备--谛通材料测试系统ELS50就是利用声波的这一特性测试出材料的纵波和横波声速，进而计算出材料的杨氏模量、剪切模量、泊松比等材料特征参数。

经典超声检测设备--谛通材料测试系统ELS50

声波的物理特性

声波的物理特性包括振幅、频率和波形等。振幅越大，声压越大；频率是指每秒振动的次数，它决定了音高；波形则决定了音色‌。人耳能听到的频率范围是20Hz到20KHz，人耳对中频段的声音最为灵敏，对高频和低频段的声音感觉较迟钝‌。

声波的接收和效应

声波的接收是通过传声器等设备将声能转换成电能，而声能的转换则是通过扬声器等设备将电能转换回声能‌。声音在空气中的传播速度约为340m/s‌。声波在传播过程中会遇到反射、衍射和散射等现象。反射包括回声和混响，衍射则取决于波长与障碍物尺寸的关系‌。声学的这一特性在超声中也应用广泛，谛通科技的脉冲发射接收仪就是其中之一。

经典超声检测设备--谛通脉冲发射接收仪

声学的应用领域

声学不仅是一门科学，也是一门技术和艺术。它在许多领域都有广泛应用，如物理声学、建筑声学、环境声学、语言声学、音乐声学等‌1。现代声学与多个学科交叉，形成了许多新的研究方向和应用领域，如次声学、超声学、光声学等‌。