超声波简答题集锦.docVIP

超声波简答题 1、是机械振动和机械波？二者有何区别？ 物体沿着直线或曲线在某一平面位置附近作往复周期性的运动，称机械振动。机械振动在弹性介质中传播就产生机械波，振动是产生波动的根源，而波动是振动这一运动方式在介质中的传播 2、是振动周期和振动频率？二者有何关系？ 振动物体完成一次全振动所需要的时间称振动周期，用T表示。常用单位为S。振动物体在单位时间内完成全振动的次数称振动频率，有f表示。常用单位Hz，1Hz表示1S内完成1次全振动，即1Hz=1次/秒。由周期和频率的定义可知，二者互为倒数，即：T=1/f。 3、是弹性介质？同样作为传声介质，固体、液体、汽体有哪些不同？ 在介质内部，各质点间以弹性力联系在一起，这样的介质称为弹性介质。一般固体、液体、气体都可视为弹性介质。但前者与后者存在区别，固体内部可以存在拉、压应力和剪切应力，而液体或气体内部不存在拉应力或剪切应力，只可以传递压应力。纵波是靠拉、压应力传播的，所以在固体、液体、气体中都可以传播，而横波或表面波的传播需要剪切应力，所以它们只能在固体中传播，而不能在液体或气体中传播。 4、什么是波动频率、波速、波长？三者有何关系？ 波动过程中，任一给定点在1秒钟内所通过的完整波的个数称波动频率。波动频率在数值上同振动频率，用f表示，单位Hz波动中，波在单位时间内所传播的距离称为波速，用C表示单位为米/秒 同一波线上相邻两振动相位相同的质点间的距离称波长，用表示。波源或介质中任意一质点完成一次全振动，波正好前进一个波长的距离。 波长与波速成正比，与频率成反比。当频率一定时，波速愈大，波长就愈长；当波速一定时，频率愈低，波长就愈长。 5、什么是超声波？工业应用频率范围是多少？在超声波探探伤中应用了超声波哪些特性？ 频率高于20000Hz的机械波称为超声波，工业探伤所用的频率一般在0。5—10MHz之间，对钢等金属材料的检验，常用的频率为1----5MHz之间。超声波的主要特点是频率高，波长短，能量密度大，在工业探伤中主要利用了超声波的以下特性：（1）超声波方向性好。（2）超声波在异质界面上将产生反射、折射、波型转换（3）超声波穿透力强（4）超声波能量高 6、什么是波线、波阵面、波前？它们有何关系？ 波阵面：同一时刻，介质中振动相位相同的所有质点所联成的面。波前：某一时刻，波动所到达的空间各点所联成的面。波线：波的传播方向。三者的关系是：波前是最前面的波阵面，是波阵面的特例。任意时刻，波前只有一个而波阵面有无穷多个。在各向同性的介质中，波线恒垂直于波阵面或波前。 7、什么是平面波、柱面波和球面波？各有何特点？实际应用的超声波探头发出的波属于什么波？ 波阵面为互相平行的平面的波称平面波。平面波波速不扩散，平面波各质点振幅是一个常数，不随距离而变化。波阵面为同轴圆柱面的波称为柱面波。柱面波波束向周向扩散，而沿轴向不发生扩散，柱面波各质点的振幅与距离平方根成反比。波阵面为同心球面的波称为球面波。球面波波束向四面八方扩散，球面波各质点的振幅与距离成反比。实际应用的超声波探头中的波源类似活塞振动，在各向同性的介质中辐射的波称为活塞波。当距离源的距离足够大时，活塞波类似于球面波。 8、简述影响超声波在介质中传播的因素有哪些？ （1）超声波在介质中的传播速度与弹性模量和介质的密度有关，对一定的介质，弹性模量和密度为常数，故声速也是常数。不同介质，声速不同。（2）超声波波型不同时，声速也不一样。同一介质，传播不同类型声波时，声速也不相同。（3）介质尺寸大小有介质温度对声速也有一定影响。 9、什么是波的叠加原理？叠加原理说明了什么？ （1）当几列波在同一介质中传播并相遇时，相遇处质点的振动是各列波引起分振动的合成，任一时刻该质点的位移是各列波引起分位移的矢量和。（2）相遇后的各列波仍保持它们各自原有的特性不变，并按照各自原来的传播方向继续前进。（3）波的叠加原理说明了波的独立性，及质点受到几个波同时作用时的振动的可叠加性。 10、什么叫波的干涉现象？什么情况下合成振幅最大？什么情况下合成振幅最小？ （1）两列频率相同，振动方向相同，相位相同或相位差恒定的波相遇时，由于波叠加的结果，会使某些地方的振动始终互相加强，而另一些地方的振动始终互相减弱或完全抵消，称波的干涉。产生干涉现象的波称为相干波。干涉现象的产生是相干波传播到空间各点时波程不同所致。（2）当波程差等于半波长的整数倍时，合成振幅达最大值（3）当波程差等于半波长的奇数倍时，合成振幅达最小值。 11、什么叫惠更斯原理？它有什么作用？ 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，在其后的任意时刻这些子波的包迹就决定了新的波阵面。 利用惠更斯原理可以确定波前的几何形状和波的传播方向。 12、何谓绕射？绕射现象的发生与哪些因素有