超聲波(bo)的波(bo)動特(te)性(xing)主(zhu)要有以下幾點(dian)：

 1. 惠更(geng)斯原理(li)

  波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)動導致波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)動，波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)傳播(bo)(bo)(bo)要靠質點(dian)(dian)間(jian)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)作用。假設傳播(bo)(bo)(bo)媒介是連續(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)，那(nei)么一(yi)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)動都會擾動周邊各個點(dian)(dian)，因此在波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)傳播(bo)(bo)(bo)過程中任一(yi)振(zhen)動點(dian)(dian)都被視為新的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)源(yuan)。荷(he)蘭物理學(xue)家克里(li)斯蒂安·惠更(geng)斯于1690年(nian)提(ti)出這一(yi)理論(lun)，總結為：介質中波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)動傳播(bo)(bo)(bo)到的(de)(de)(de)(de)(de)各點(dian)(dian)都可以(yi)看作發射子波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)源(yuan)，在其(qi)后的(de)(de)(de)(de)(de)任一(yi)時(shi)刻，這些子波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)包跡就決定(ding)了新的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面。基于惠更(geng)斯原理，只需某一(yi)時(shi)刻的(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)陣(zhen)面，就可以(yi)推(tui)算出波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)前的(de)(de)(de)(de)(de)幾(ji)何(he)形狀以(yi)及波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)傳播(bo)(bo)(bo)方向。如圖 2-7為惠更(geng)斯原理示意圖。

 2. 波的衍射

  衍射(she)是(shi)指波(bo)(bo)(bo)繞過(guo)(guo)障礙物的(de)(de)邊(bian)緣面(mian)(mian)而繼續(xu)向前傳播的(de)(de)現象，如圖(tu)2-8所示(shi)。在波(bo)(bo)(bo)的(de)(de)傳播過(guo)(guo)程中，當碰到(dao)與自身(shen)波(bo)(bo)(bo)長(chang)長(chang)度近似的(de)(de)障礙時，能繞過(guo)(guo)其邊(bian)緣，改變方(fang)向繼續(xu)前進，所以又稱波(bo)(bo)(bo)的(de)(de)繞射(she)。圖(tu)所示(shi)為水面(mian)(mian)上波(bo)(bo)(bo)遇到(dao)小(xiao)孔徑(jing)障礙時的(de)(de)衍射(she)現象示(shi)意圖(tu)。

  波(bo)的(de)(de)(de)(de)衍(yan)射(she)(she)(she)(she)與小孔尺(chi)(chi)寸(cun)、波(bo)長(chang)(chang)大小有(you)關，當小孔的(de)(de)(de)(de)尺(chi)(chi)寸(cun)大于(yu)(yu)波(bo)長(chang)(chang)時(shi)(shi)，反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)強(qiang)，認為(wei)近乎全(quan)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)。在波(bo)長(chang)(chang)大于(yu)(yu)小孔尺(chi)(chi)寸(cun)時(shi)(shi)，衍(yan)射(she)(she)(she)(she)效(xiao)果(guo)清晰。在超(chao)聲探傷中，如果(guo)缺陷(xian)尺(chi)(chi)寸(cun)過于(yu)(yu)微(wei)小，遠低于(yu)(yu)波(bo)長(chang)(chang)，就會因為(wei)衍(yan)射(she)(she)(she)(she)導致反(fan)(fan)射(she)(she)(she)(she)回(hui)波(bo)強(qiang)度較弱，缺陷(xian)回(hui)波(bo)很低的(de)(de)(de)(de)情況，出現漏(lou)檢。因此(ci)通常認為(wei)超(chao)聲波(bo)探傷的(de)(de)(de)(de)靈敏度大概為(wei)介(jie)質中聲波(bo)波(bo)長(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)1/2。波(bo)的(de)(de)(de)(de)衍(yan)射(she)(she)(she)(she)對超(chao)聲探傷而(er)言(yan)，既(ji)有(you)利又有(you)弊。由于(yu)(yu)波(bo)的(de)(de)(de)(de)衍(yan)射(she)(she)(she)(she)，使超(chao)聲波(bo)能夠(gou)繞過晶粒(li)繼續(xu)在介(jie)質中前進，是有(you)利于(yu)(yu)檢測的(de)(de)(de)(de)，但同時(shi)(shi)由于(yu)(yu)衍(yan)射(she)(she)(she)(she)，使得些小缺陷(xian)回(hui)波(bo)不(bu)夠(gou)明顯，進而(er)導致漏(lou)檢，是不(bu)利于(yu)(yu)檢測的(de)(de)(de)(de)。

 3. 波的疊(die)加(jia)

  當(dang)多個(ge)波(bo)在(zai)同(tong)一介質(zhi)中某處(chu)(chu)相(xiang)遇時，此處(chu)(chu)的(de)質(zhi)點(dian)(dian)振動情況是由這(zhe)些(xie)波(bo)的(de)相(xiang)互疊(die)加(jia)，該(gai)質(zhi)點(dian)(dian)位移是這(zhe)些(xie)波(bo)位移的(de)矢(shi)量和。而這(zhe)些(xie)波(bo)過后，繼續(xu)保持(chi)自(zi)身頻率(lv)、幅值、波(bo)長(chang)、傳(chuan)播(bo)方向等(deng)性質(zhi)繼續(xu)前進，這(zhe)就(jiu)是波(bo)的(de)疊(die)加(jia)性，又稱波(bo)的(de)獨(du)立性原理。比較(jiao)常(chang)見的(de)一種是向水(shui)中投入兩(liang)個(ge)或以(yi)上石(shi)子，就(jiu)可(ke)以(yi)看到以(yi)石(shi)子為(wei)中心產生的(de)圓形水(shui)波(bo)在(zai)相(xiang)遇處(chu)(chu)疊(die)加(jia)，相(xiang)遇后仍(reng)按原來傳(chuan)播(bo)方向保持(chi)原來特性繼續(xu)傳(chuan)播(bo)。

 4. 波的干涉

  多(duo)列波(bo)相(xiang)(xiang)(xiang)遇在空間中(zhong)某處時(shi)，其疊(die)加的(de)(de)(de)情形是較(jiao)為復雜(za)的(de)(de)(de)，可以合成多(duo)波(bo)的(de)(de)(de)干涉種形式的(de)(de)(de)波(bo)動(dong)(dong)(dong)。最簡單的(de)(de)(de)一種疊(die)加就是兩列頻率相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)，振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)方向相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)，相(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)差(cha)恒定(ding)的(de)(de)(de)波(bo)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，介質中(zhong)部分位(wei)置的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)相(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)加強，而另一部分的(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)相(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)減弱甚至歸(gui)零的(de)(de)(de)現象(xiang)叫作波(bo)的(de)(de)(de)干涉。相(xiang)(xiang)(xiang)干條(tiao)件是同(tong)頻率、同(tong)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)方向、恒定(ding)相(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)差(cha)，對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)波(bo)稱為相(xiang)(xiang)(xiang)干波(bo)，對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)波(bo)源(yuan)稱為相(xiang)(xiang)(xiang)干波(bo)源(yuan)。

 5. 駐(zhu)波

  駐波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)是干涉現象的(de)(de)(de)(de)特例。在振(zhen)(zhen)幅相(xiang)(xiang)同的(de)(de)(de)(de)情況下，兩列相(xiang)(xiang)干波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)在同一(yi)直線上反向(xiang)移動疊加后的(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)，稱駐波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。駐波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)腹(fu)和波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)節位置(zhi)總(zong)是固定(ding)不(bu)(bu)(bu)變的(de)(de)(de)(de)，其相(xiang)(xiang)位也不(bu)(bu)(bu)隨(sui)位置(zhi)變化(hua)故駐波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)形(xing)是強(qiang)弱(ruo)相(xiang)(xiang)間的(de)(de)(de)(de)，并且不(bu)(bu)(bu)會(hui)隨(sui)著(zhu)時間變化(hua)，似乎(hu)永駐不(bu)(bu)(bu)動，由此得(de)名(ming)駐波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。駐波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)中相(xiang)(xiang)鄰波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)腹(fu)或(huo)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)節的(de)(de)(de)(de)距離為(wei)λ/2，相(xiang)(xiang)鄰波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)敗與(yu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)節的(de)(de)(de)(de)距離為(wei)λ/4。當待測(ce)件(jian)厚(hou)度為(wei)超聲波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)的(de)(de)(de)(de)1/2或(huo)整數倍時，入(ru)射波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)與(yu)底面反射波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)同相(xiang)(xiang)，待測(ce)件(jian)內就會(hui)產生駐波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)，引(yin)起(qi)共(gong)振(zhen)(zhen)。基于駐波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)現象，研究人(ren)員設計了共(gong)振(zhen)(zhen)式超聲波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)測(ce)厚(hou)儀，利用測(ce)得(de)的(de)(de)(de)(de)共(gong)振(zhen)(zhen)頻(pin)率來檢(jian)測(ce)各類(lei)材料的(de)(de)(de)(de)厚(hou)度。