聚焦声源发射声场 聚焦声场的形成 液浸聚焦 利用平面波入射到 $ c_1 > c_2 $ 的凸透镜上其折射波聚焦的原理。 当声透镜为球面镜，获得点聚焦。 当声透镜为柱面镜，获得线聚焦。 接触聚焦 在声透镜前面加了一个透声楔块，要求声透镜中的声速 $ c_1 $ 大于透声楔块中的声速 $ c_2 $。 利用平面波入射到 $ c_1 > c_2 $ 的凸透镜上其折射波聚焦。 该聚焦折射波再入射到 $ c_2 < c_3 $ 的平界面上，在工件内进一步聚焦。 聚焦声场的特点与应用 聚焦声束轴线上的声压分布 $ r $，声透镜曲率半径 $ F = \frac{rc_1}{(c_1 - c_2)} …
横波发射声场 假想横波波源 目前常用的横波探头，是使纵波倾斜入射到界面上，通过波形转换来实现横波检测。 当入射角大于第一临界角，小于第二临界角，纵波全反射，第二介质中只有折射横波。 横波探头辐射的声场为第一介质中的纵波声场（反射）和第二介质中的横波声场（折射）。 则“第一介质中的纵波波源”可转化为“轴线与第二介质中横波波束轴线重合的假想横波波源”。 则转化为由“假想横波波源辐射出来的连续的横波声场”。 当实际的波源为圆形时，假想横波波源为椭圆形。 椭圆的长轴等于实际波源的直径 $ D_s $。 短轴为 $ D^{\prime}_s = D_s \frac{\cos \beta}{\cos …
纵波发射声场 圆盘波源辐射的纵波声场 波源轴线上声压分布 任意一点的声压： $$ P = 2P_0\sin \frac{\pi}{\lambda}(\sqrt{R^2_s+x^2} - x)\sin (wt - kx) $$ $ P_0 $，波源的起始声压 $ \lambda $，波长 $ x $，点波源至目标点的距离 $ k $，波数，$ k = \frac{\omega}{c} = \frac{2\pi}{\lambda} $ $ \omega $，圆频率，$ \omega = 2\pi f $ $ t $，时间 $ Rs $，波源半径 声压幅值：
超声波的衰减 超声波在介质中传播时，随着距离的增加，超声波能量逐渐减弱的现象。 衰减原因 波束扩散、晶粒散射和介质吸收。 扩散衰减 超声波在传播的过程中，由于波束扩散，使超声波的能量随着距离的增加而逐渐的减弱。 扩散衰减的原因为波阵面的形状。 平面波波阵为平面，不存在扩散。 柱面波波阵为同轴圆柱面，存在扩散衰减，声压与距离的平方根成反比。 球面波波阵为同心球面，存在扩散衰减，声压与距离成反比。 散射衰减 超声波在介质中传播时，遇到声阻抗不同的界面而出现散乱反射引起衰减。 散射衰减与材质的晶粒密切相关，当晶粒粗大时，散射衰减严重 吸收衰减 超声波在介质中传播时，由于介质中质点间内摩擦（黏滞性） …
超声波的聚集与发散 声压距离公式 平面波 平面波波束不扩散，而是互相平行，因此声压不随就而变化。 球面波声压距离公式 球面波的声压与距离成反比。 $$ P = \frac{P_1}{x} $$ $ P_1 $，距离为单位1处的声压 $ x $，某点至波源的距离 柱面波声压距离公式 柱面波的声压与距离的平方根成反比。
超声波的传播速度 无限大固体介质中纵波、横波与表面波的波速 无限大：介质的尺寸远大于波长。 固体介质中的声速与介质的密度和弹性模量有关。介质的弹性模量越大，密度越小，则声速越大。 声速与波的类型有关。在同一种固体中，纵波的声速大于横波，横波的声速大于表面波声速。 声速与温度、应力、均匀性的关系 一般固体中的声速随介质温度升高而降低。
