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超聲波聲強(qiáng)和強(qiáng)度

時(shí)間:2022/6/20閱讀:6361
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聲波在單位時(shí)間內(nèi),,通過與聲波傳播方向相垂直的單位面積上的超聲能量稱為超聲強(qiáng)度,。聲強(qiáng)等于能流密度,,是衡量超聲強(qiáng)弱的一個(gè)重要物理量,,用 I 表示。聲強(qiáng)是一個(gè)有方向的物理量,,其方向指向就是聲波傳播的方向,。聲強(qiáng)與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度的平方成正比。聲音強(qiáng)度由振動(dòng)幅度的大小決定,,以能量來計(jì)算稱聲強(qiáng),,以壓力計(jì)算表示時(shí)稱聲壓。

聲強(qiáng)(I)與聲壓(P)的關(guān)系為:I = P2/cρ        I,,為聲強(qiáng) W/m2,;ρ,為密度 kg/m3,;c,,為聲速 m/s。

當(dāng)聲場中存在有反射聲波時(shí),,聲強(qiáng)往往不能反映其能量關(guān)系,,因此,,這些能量關(guān)系一般不用聲強(qiáng)(I) 這一物理量描述,,而常常采用平均聲能量密度來表示。

聲強(qiáng)是表示聲的客觀強(qiáng)弱的物理量,,超聲的聲強(qiáng)可以達(dá)到很大的值,。同時(shí)超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí),它的巨大能量也會(huì)使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生很大的加速度,,一般中等響度的聲波通過水時(shí),,水分子獲得的加速度只有重力加速度的百分之幾,,如在頻率為800~ 1000kHz、聲強(qiáng)為0.5~2W/cm的超聲波作用下,,水分子得到的加速度可以超過重力加速度5萬~10萬倍,。

聲強(qiáng)與聲源的振幅有關(guān),振幅越大,,聲強(qiáng)也越大,;振幅越小,聲強(qiáng)也越小,。當(dāng)聲源發(fā)出的聲波向各個(gè)方向傳播時(shí),,其聲強(qiáng)將隨著距離的增大而逐漸減弱。這是由于聲源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的能量是一定的,,離開聲源的距離越遠(yuǎn),,能量的分布面也越大,因此通過單位面積的能量就越小,。

超聲波穿過任何界面和媒質(zhì)時(shí),,除存在交變聲壓外,還出現(xiàn)靜態(tài)聲壓,,使超聲波在傳播方向上的聲強(qiáng)減少,,這種靜態(tài)聲壓被稱為輻射壓,它與振動(dòng)的頻率無關(guān),,而只與聲功率有關(guān),。


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