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《傳感器應用技術》課程SensorsapplicationtechnologyUltrasonicbasiccharacteristics超聲波基本特性1.1超聲波的反射折射特性1.2超聲波的衰減特性1.3超聲波的生物效應課程內容CourseContents

當超聲波相對于界面入射點法線以一定的角度傾斜入射到兩種不同介質的界面上時，在界面會產生反射、折射1.1超聲波的反射折射特性c1，

c2為介質1和介質2中波速1.1超聲波的反射折射特性入射波

′界面介質1介質2反射波折射波（1）反射定律（2）折射定律1.1超聲波的反射折射特性入射波

′界面介質1介質2反射波折射波若Z2≈Z1

聲波幾乎沒有反射，全部從第一介質透射入第二介質若Z2>>Z1

或Z1>>Z2,則聲波幾乎全反射，透射極少Z1，Z2為介質1和介質2中聲阻抗超聲波在介質中傳播時，隨著傳播距離的增加，超聲波的能量逐漸減弱的現象稱為超聲波的衰減。其聲壓和聲強的衰減規律為1.2超聲波的衰減特性式中：Px、Ix——距聲源x處的聲壓和聲強；

x——聲波與聲源間的距離；

α——衰減系數，單位為Np/cm（奈培/厘米）。衰減的主要原因：①擴散衰減

②散射衰減③吸收衰減

1.2超聲波的衰減特性隨聲波傳播距離增加而引起聲能的減弱。衰減的主要原因：①擴散衰減

②散射衰減③吸收衰減1.2超聲波的衰減特性衰減的主要原因：①擴散衰減

②散射衰減③吸收衰減1.2超聲波的衰減特性①機械效應

在超聲波的作用下，生物組織將受到壓力的作用，并產生速度和加速度方面的變化。1.3超聲波的生物效應可軟化組織、增強滲透、提高代謝、促進血液循環、刺激神經系統及細胞功能②溫熱效應

超聲在生物組織中傳播過程中，部分聲能被生物組織吸收，轉換為熱能。1.3超聲波的生物效應超聲透熱療法促進骨折愈合③理化效應

機械效應和溫熱效應會促發生物組織內的物理化學變化。1.3超聲波的生物效應1.氫離子濃度的改變

炎癥組織中伴有酸中毒現象時，超聲波可使pH值向堿性方面變化，從而使癥狀減輕，有利于炎癥的修復。2.對酶活性的影響

超聲波能使復雜的蛋白質解聚為普通的有機分子，能影響到許多酶的活性。④空化效應

超聲波在液體介質中傳播時產生聲壓。當產生的負聲壓超過液體的內聚力時，液體中出現細小的空腔。

1.3超聲波的生物效應空腔分為兩種，即穩定空腔和暫時空腔。穩定空腔周圍產生局部的單向的液體流動，可以改變細胞膜的通透性。

暫時的空腔在聲壓變化時破滅，產生高熱、高壓、發光、放電等現象，對機體

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