其中 0即稱為聲壓反射率， 2則稱為聲壓透射率。 (為反射聲壓振幅； 4為透射聲
壓振幅； 5為入射聲壓振幅。從以上公式可知： " 6&時，入射和反射的質點振動速度同相。而入射和反射聲壓反相，總聲壓相
抵消而減小，故透射聲壓很小，如圖 + ," ,+（ 7）所示。 " 8&時，入射聲壓和反射聲壓同相而疊加，故透射聲壓相當于入射聲壓和反射
聲壓之和，如圖 + ," ,+（9）所示。 " &時，反射率 0 :，2 "，聲波不發生反射，全部透射。 &;傾斜入射當超聲波傾斜入射到異質界面上時，不僅會發生反射和折射，還會出現波型轉換
的現象。如第一介質為固住（有機玻璃），第二介質為固體（鋼）時，其反射、折射及波型轉換的情況如圖 + ," ,.所示。圖 + ," ,.（4）為縱波 <傾斜入射時所產生的反射 •..+•
縱波 "和折射縱波 ，同時發生波型轉換，而產生反射橫波 "和折射橫波 ，它們之間的相互關系符合反射、折射定律。
%)%" )%" )% )% （* +" +",）
&’( &’( &’( &’(" &’(" 式中 為人射角； 為縱波的反射角； 為橫波的反射角； " 為縱波的折射角； " 為橫波的折射角； %"為縱波在第一介質的傳播速度； %"為橫波在第一介質中的傳播速度； %為縱波在第二介質中的傳播速度； %為橫波在第二介質中的傳播速度。
圖 * +" +-.聲波化傾斜入射情況
圖 * +" +-（/）是橫波 從有機玻璃（第一介質）傾斜入射至鋼（第二介質）中的情況，同樣出現反射橫波 "和反射縱波 "及折射橫波 和折射縱波 。亦符合幾
何光學折射、反射定律。即
% &’( ) %" &’( ) %" &’( ) % &’(" ) % &’(" （* + " + "0）
在式（* + " + ",）中因為 % 和 %"為同一介質縱波聲速，所以
% ) %"
故縱波入射角
) 123&’( %" % &’("( )
或
1 ) 123&’( %" % &’("( )
當第二介質的縱波速度大于第一介質縱波速度即 % 4 %" 時，則 " 4
•---•
"(
( 因為 "%&’%&" ) 。
"
當增加時""也增大，直至""’)*+時，在第二介質中只有橫波。折射縱波只在界面上傳播。當"", )*+時則縱波全部反射在第一介質中，此現象稱為全反射。而當 " " ’ )*+時的入射角 稱為第一臨界角，用 (-表示。
"
(-’ ./0%& 1(（2 3 3(*）
當第二介質中橫波速度 1(大于第一介質中縱波速度 "時， " 1, 。同理，在第二介質 " 1 ’ )*+時，橫波只在表面傳播，此時的入射角 稱為第二臨界角，用 (-表示。
(-’ ./0%& " （2 3 3(）1(如第一介質為有機玻璃： " ’(4**-5第二介質為鋼：縱波速度 "( ’676*-5橫波速度 1( ’8(**-5則 -’ (4+8*9；(-’ 6:+2(
四、超聲波的衰減
超聲波在介質中傳播時，隨著距。離增加超聲波能量逐漸減弱的現象叫做超聲
波衰減。其原因主要為超聲束擴散、晶體散射、介質吸收消耗了能量。 ;由于擴散引起的衰減超聲束在介質中傳播因距離增加而擴散，因此超聲能量隨距離增加而減弱。導
致聲壓和聲強的衰減，這種衰減為擴散衰減。
(;散射衰減遇到工件接觸面精糙不平，耦合不好，透入工件聲能大為減少。其次是材料晶粒粗大，產生界面反射、散射及波型變換。超聲波沿著復雜途徑傳播下去，又在第二、第三晶界面發生類似的折射，反射、變換波型，因此能量逐漸減弱。但當晶
< <
體直徑 <與波長 之比 早為 ** =*時，散射量小， , *則散射產加。散射來重
時，有些不缺陷回波無法與散射回波加以區別，呈理草狀散射回波。起聲波在晶界上
散射如圖（2 3 3:）。 8;由于介質吸收引起的衰減因超聲波在介質中傳播時，由于介質粘滯性造成質點之間摩擦，使一部分聲能轉
變為熱能，同時，由于介質的熱傳導，介質的疏密部分之間進行的熱變換也導致聲能損失，這就是介質吸收現象。由于介質的吸收引起的衰減稱為粘滯衰減。 •66:•
第四篇 %飛機的無損檢測
圖 " "%超聲波在晶界上的散射
&衰減系數
超聲波在介質中傳播時，其聲壓、聲強按指數規律衰減，有 ’(’)* "+,（ " "--） . (.)* "-+,（ " "-/）
式中 ’)和 .)分別為起始聲壓和聲強； ’和 .分別為聲波傳播 ,距離后的聲壓、聲強； +為衰減系數。
衰減系數 +與超聲波頻率、傳播速度有關，也與介質的粘滯系數、不均勻性和晶粒大小等因素有關，在固體中衰減系數 +包括散射衰減和粘滯衰減，即 +(+0 1+2。
在實際檢測工件中，只需定性了解衰減大小的情況，采用下法對衰減予以粗略估計，即在靈敏度不變情況下，依據底面回波高度、底部反射波數目或從透過波高度來估計材料衰減超聲波是否嚴重。如底面回波與透過波的波峰愈高，底波反射次數愈多，則說明材料對超聲波的衰減愈小，反之則大。
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