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《传感器应用技术》课程SensorsapplicationtechnologyUltrasonicbasiccharacteristics超声波基本特性1.1超声波的反射折射特性1.2超声波的衰减特性1.3超声波的生物效应课程内容CourseContents

当超声波相对于界面入射点法线以一定的角度倾斜入射到两种不同介质的界面上时，在界面会产生反射、折射1.1超声波的反射折射特性c1，

c2为介质1和介质2中波速1.1超声波的反射折射特性入射波

′界面介质1介质2反射波折射波（1）反射定律（2）折射定律1.1超声波的反射折射特性入射波

′界面介质1介质2反射波折射波若Z2≈Z1

声波几乎没有反射，全部从第一介质透射入第二介质若Z2>>Z1

或Z1>>Z2,则声波几乎全反射，透射极少Z1，Z2为介质1和介质2中声阻抗超声波在介质中传播时，随着传播距离的增加，超声波的能量逐渐减弱的现象称为超声波的衰减。其声压和声强的衰减规律为1.2超声波的衰减特性式中：Px、Ix——距声源x处的声压和声强；

x——声波与声源间的距离；

α——衰减系数，单位为Np/cm（奈培/厘米）。衰减的主要原因：①扩散衰减

②散射衰减③吸收衰减

1.2超声波的衰减特性随声波传播距离增加而引起声能的减弱。衰减的主要原因：①扩散衰减

②散射衰减③吸收衰减1.2超声波的衰减特性衰减的主要原因：①扩散衰减

②散射衰减③吸收衰减1.2超声波的衰减特性①机械效应

在超声波的作用下，生物组织将受到压力的作用，并产生速度和加速度方面的变化。1.3超声波的生物效应可软化组织、增强渗透、提高代谢、促进血液循环、刺激神经系统及细胞功能②温热效应

超声在生物组织中传播过程中，部分声能被生物组织吸收，转换为热能。1.3超声波的生物效应超声透热疗法促进骨折愈合③理化效应

机械效应和温热效应会促发生物组织内的物理化学变化。1.3超声波的生物效应1.氢离子浓度的改变

炎症组织中伴有酸中毒现象时，超声波可使pH值向碱性方面变化，从而使症状减轻，有利于炎症的修复。2.对酶活性的影响

超声波能使复杂的蛋白质解聚为普通的有机分子，能影响到许多酶的活性。④空化效应

超声波在液体介质中传播时产生声压。当产生的负声压超过液体的内聚力时，液体中出现细小的空腔。

1.3超声波的生物效应空腔分为两种，即稳定空腔和暂时空腔。稳定空腔周围产生局部的单向的液体流动，可以改变细胞膜的通透性。

暂时的空腔在声压变化时破灭，产生高热、高压、发光、放电等现象，对机体

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