超聲波(bo)(bo)的波(bo)(bo)動特性主要有(you)以下幾點：

 1. 惠(hui)更(geng)斯原理(li)

  波(bo)源(yuan)的(de)(de)振動(dong)導(dao)致波(bo)動(dong)，波(bo)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)播要靠質點間力的(de)(de)作用。假設傳(chuan)(chuan)播媒介是連續的(de)(de)，那(nei)么一點的(de)(de)振動(dong)都(dou)(dou)會擾(rao)動(dong)周邊各個點，因此在(zai)波(bo)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)播過程中任(ren)一振動(dong)點都(dou)(dou)被視為(wei)新(xin)的(de)(de)波(bo)源(yuan)。荷蘭(lan)物理學家克里斯蒂安·惠更(geng)斯于1690年(nian)提(ti)出這(zhe)一理論，總結為(wei)：介質中波(bo)動(dong)傳(chuan)(chuan)播到的(de)(de)各點都(dou)(dou)可以(yi)看作發(fa)射子(zi)波(bo)的(de)(de)波(bo)源(yuan)，在(zai)其后的(de)(de)任(ren)一時刻(ke)，這(zhe)些子(zi)波(bo)的(de)(de)包跡就決(jue)定了新(xin)的(de)(de)波(bo)陣(zhen)面。基于惠更(geng)斯原理，只需某一時刻(ke)的(de)(de)波(bo)陣(zhen)面，就可以(yi)推算出波(bo)前的(de)(de)幾何(he)形狀以(yi)及波(bo)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)播方向。如圖 2-7為(wei)惠更(geng)斯原理示意圖。

 2. 波的(de)衍射(she)

  衍射(she)是指波(bo)繞過障礙(ai)物的(de)邊(bian)緣面而(er)繼(ji)續向前傳(chuan)播的(de)現象，如圖2-8所示。在波(bo)的(de)傳(chuan)播過程中，當(dang)碰到與自(zi)身波(bo)長長度近似的(de)障礙(ai)時(shi)(shi)，能繞過其邊(bian)緣，改變(bian)方(fang)向繼(ji)續前進(jin)，所以(yi)又稱波(bo)的(de)繞射(she)。圖所示為水面上波(bo)遇到小孔徑障礙(ai)時(shi)(shi)的(de)衍射(she)現象示意圖。

  波(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)衍射(she)(she)(she)(she)與小(xiao)孔(kong)尺(chi)寸(cun)(cun)、波(bo)(bo)(bo)(bo)長大(da)小(xiao)有(you)關(guan)，當小(xiao)孔(kong)的(de)尺(chi)寸(cun)(cun)大(da)于波(bo)(bo)(bo)(bo)長時，反射(she)(she)(she)(she)強，認為(wei)近乎全反射(she)(she)(she)(she)。在(zai)(zai)(zai)波(bo)(bo)(bo)(bo)長大(da)于小(xiao)孔(kong)尺(chi)寸(cun)(cun)時，衍射(she)(she)(she)(she)效(xiao)果(guo)清晰。在(zai)(zai)(zai)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)探傷中(zhong)，如果(guo)缺(que)陷(xian)尺(chi)寸(cun)(cun)過于微小(xiao)，遠(yuan)低(di)于波(bo)(bo)(bo)(bo)長，就會因(yin)為(wei)衍射(she)(she)(she)(she)導致(zhi)反射(she)(she)(she)(she)回波(bo)(bo)(bo)(bo)強度較(jiao)弱(ruo)，缺(que)陷(xian)回波(bo)(bo)(bo)(bo)很低(di)的(de)情況，出現漏檢(jian)。因(yin)此通常(chang)認為(wei)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)探傷的(de)靈敏度大(da)概為(wei)介質中(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)波(bo)(bo)(bo)(bo)長的(de)1/2。波(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)衍射(she)(she)(she)(she)對超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)探傷而(er)言，既有(you)利又有(you)弊。由于波(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)衍射(she)(she)(she)(she)，使(shi)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)能夠(gou)(gou)繞過晶粒繼續在(zai)(zai)(zai)介質中(zhong)前(qian)進(jin)，是有(you)利于檢(jian)測(ce)的(de)，但同(tong)時由于衍射(she)(she)(she)(she)，使(shi)得些(xie)小(xiao)缺(que)陷(xian)回波(bo)(bo)(bo)(bo)不(bu)夠(gou)(gou)明(ming)顯，進(jin)而(er)導致(zhi)漏檢(jian)，是不(bu)利于檢(jian)測(ce)的(de)。

 3. 波的疊加

  當多個波(bo)在(zai)同一介質中某處(chu)相(xiang)遇(yu)時(shi)，此處(chu)的質點振動情(qing)況是由這(zhe)些波(bo)的相(xiang)互(hu)疊加，該質點位(wei)移是這(zhe)些波(bo)位(wei)移的矢量和(he)。而這(zhe)些波(bo)過后，繼續保持(chi)自身頻率、幅值、波(bo)長、傳播方向等性(xing)質繼續前進(jin)，這(zhe)就(jiu)是波(bo)的疊加性(xing)，又稱波(bo)的獨立性(xing)原理。比較常見的一種是向水中投入兩個或(huo)以(yi)上石子，就(jiu)可(ke)以(yi)看到以(yi)石子為中心產生(sheng)的圓(yuan)形(xing)水波(bo)在(zai)相(xiang)遇(yu)處(chu)疊加，相(xiang)遇(yu)后仍按原來傳播方向保持(chi)原來特(te)性(xing)繼續傳播。

 4. 波的(de)干涉

  多列波(bo)(bo)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)在空間中某處時，其(qi)疊(die)加(jia)的(de)(de)情形是(shi)較為復(fu)雜的(de)(de)，可以合成多波(bo)(bo)的(de)(de)干(gan)(gan)涉種(zhong)形式的(de)(de)波(bo)(bo)動(dong)(dong)。最簡單的(de)(de)一種(zhong)疊(die)加(jia)就(jiu)是(shi)兩列頻率相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)，振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)方(fang)向相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)，相(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)差(cha)恒定的(de)(de)波(bo)(bo)相(xiang)(xiang)(xiang)遇(yu)時，介質中部分(fen)位(wei)置的(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)相(xiang)(xiang)(xiang)互加(jia)強，而另一部分(fen)的(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)相(xiang)(xiang)(xiang)互減弱甚至歸零的(de)(de)現象叫(jiao)作波(bo)(bo)的(de)(de)干(gan)(gan)涉。相(xiang)(xiang)(xiang)干(gan)(gan)條件是(shi)同(tong)頻率、同(tong)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)方(fang)向、恒定相(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)差(cha)，對(dui)應(ying)的(de)(de)波(bo)(bo)稱為相(xiang)(xiang)(xiang)干(gan)(gan)波(bo)(bo)，對(dui)應(ying)的(de)(de)波(bo)(bo)源(yuan)稱為相(xiang)(xiang)(xiang)干(gan)(gan)波(bo)(bo)源(yuan)。

 5. 駐(zhu)波

  駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)是干(gan)涉現(xian)象的(de)特(te)例。在振幅相(xiang)同的(de)情況(kuang)下，兩列相(xiang)干(gan)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)在同一直線上反(fan)向(xiang)移動(dong)疊加后的(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)，稱駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)腹和波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)節(jie)位置(zhi)總是固定不(bu)變(bian)的(de)，其相(xiang)位也不(bu)隨位置(zhi)變(bian)化故駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)形是強弱相(xiang)間(jian)的(de)，并且不(bu)會隨著時(shi)間(jian)變(bian)化，似乎永駐(zhu)(zhu)不(bu)動(dong)，由此得(de)名駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)中相(xiang)鄰波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)腹或波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)節(jie)的(de)距離為(wei)(wei)λ/2，相(xiang)鄰波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)敗(bai)與(yu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)節(jie)的(de)距離為(wei)(wei)λ/4。當待測件厚(hou)度為(wei)(wei)超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)的(de)1/2或整數倍時(shi)，入射波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)與(yu)底(di)面反(fan)射波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)同相(xiang)，待測件內就會產生駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)，引起共振。基于(yu)駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)現(xian)象，研究人員設計了共振式(shi)超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)測厚(hou)儀，利(li)用測得(de)的(de)共振頻率(lv)來檢測各類(lei)材料的(de)厚(hou)度。