
【化】 supersonic absorption
supersound
absorb; imbibe; soak; assimilate; draw on; drink in; sorb; suck
【化】 absorption
【医】 absorb; absorption; resorb; resorption; rhoebdesis
【经】 absorption; assimilation
超音吸收(英文:Ultrasonic Absorption)指超声波在介质中传播时,其能量被介质部分转化为热能或其他形式能量而逐渐衰减的现象。这一过程是声波与物质相互作用的重要物理特性,主要源于介质的粘滞性、热传导及分子弛豫效应。以下是详细解释:
粘滞性吸收
超声波在介质(如液体或固体)中传播时,介质内部粒子因振动产生摩擦(粘滞阻力),部分声能转化为热能。该效应在液体中尤为显著,其吸收系数与声波频率的平方成正比。
热传导吸收
声波传播伴随局部压缩和膨胀,导致温度波动。介质的热传导会部分抵消温度梯度,使声能转化为热能。气体中的超音吸收主要由此机制主导。
分子弛豫吸收
在复杂介质(如多原子分子液体)中,声波振动可能激发分子内部自由度(如旋转、振动能级),分子需一定时间(弛豫时间)重新达到平衡状态,此过程消耗声能。弛豫吸收具有频率依赖性,通常在特定频段出现峰值。
吸收系数(α):量化单位距离内声强衰减程度,单位为奈培/米(Np/m)或分贝/米(dB/m)。
经典理论中,粘滞性吸收系数可表示为:
$$ alpha_{text{visc}} = frac{2pi f eta}{3rho c} $$
其中 ( f ) 为声波频率,( eta ) 为介质动力粘度,( rho ) 为密度,( c ) 为声速。
弛豫吸收模型:
$$ alpha_{text{rel}} = frac{A omega tau}{1 + omega tau} $$
( A ) 为弛豫振幅,( omega ) 为角频率,( tau ) 为弛豫时间。
医学超声成像
生物组织对超声波的吸收特性影响成像分辨率与穿透深度。例如,肌肉的吸收系数高于脂肪,需调整频率以优化诊断效果(如腹部超声常用2–5 MHz)。
材料无损检测
通过测量材料对高频超声的吸收谱,可推断内部结构缺陷或相变。金属晶界、复合材料层间脱粘等缺陷会显著改变吸收系数。
化学分析
分子弛豫吸收谱能反映液体中化学反应的动力学过程,如蛋白质构象变化或溶剂化效应,常用于生物物理化学研究。
Kinsler, L.E.等著,详细推导声吸收的物理模型及数学表达。
美国医学物理学家协会(AAPM)推荐读物,涵盖生物介质中的吸收机制。
定义大气中超音吸收的计算方法,适用于环境噪声预测。
(注:因搜索结果未提供直接链接,参考文献仅标注来源名称,建议通过学术数据库检索获取原文。)
关于"超音吸收"这一术语,经核查现有资料发现:
术语准确性说明
现有权威词典和百科资料中均未收录"超音吸收"的标准词条,推测可能存在以下情况:
相关概念解析
根据吸收的物理定义(),结合声学原理可推断:
工程应用场景
在声学工程中,通过多孔材料(如吸音棉)或共振结构(亥姆霍兹共振器)实现特定频段声波吸收,其中超高频段的吸收需要特殊材料设计()
建议:若需专业领域的准确定义,请提供更多上下文或确认术语的正确性。对于声学材料研究,可参考《声学基础》(南京大学出版社)中关于频散吸收的章节。
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