超(chao)聲波(bo)的波(bo)動特性主要有(you)以(yi)下幾點：

 1. 惠更斯原理

  波(bo)源(yuan)的(de)振動(dong)導致波(bo)動(dong)，波(bo)的(de)傳(chuan)播(bo)(bo)要靠質(zhi)點(dian)間力的(de)作(zuo)用。假(jia)設傳(chuan)播(bo)(bo)媒介是連續的(de)，那么(me)一點(dian)的(de)振動(dong)都會(hui)擾動(dong)周邊各個點(dian)，因此在波(bo)的(de)傳(chuan)播(bo)(bo)過(guo)程中(zhong)任一振動(dong)點(dian)都被視為(wei)新(xin)的(de)波(bo)源(yuan)。荷蘭物理學家克里斯(si)(si)蒂安·惠更斯(si)(si)于(yu)1690年提出(chu)這(zhe)一理論，總結為(wei)：介質(zhi)中(zhong)波(bo)動(dong)傳(chuan)播(bo)(bo)到的(de)各點(dian)都可以看(kan)作(zuo)發射子(zi)波(bo)的(de)波(bo)源(yuan)，在其(qi)后的(de)任一時刻，這(zhe)些子(zi)波(bo)的(de)包跡就決定(ding)了(le)新(xin)的(de)波(bo)陣(zhen)面(mian)。基于(yu)惠更斯(si)(si)原理，只需某一時刻的(de)波(bo)陣(zhen)面(mian)，就可以推(tui)算(suan)出(chu)波(bo)前的(de)幾何(he)形(xing)狀以及波(bo)的(de)傳(chuan)播(bo)(bo)方向(xiang)。如圖 2-7為(wei)惠更斯(si)(si)原理示意圖。

 2. 波的衍射

  衍射(she)(she)是指波(bo)(bo)繞(rao)過障(zhang)(zhang)礙物的(de)邊緣面而繼續(xu)向前傳播的(de)現(xian)象，如圖(tu)2-8所示。在波(bo)(bo)的(de)傳播過程中，當碰到與自身波(bo)(bo)長長度近似的(de)障(zhang)(zhang)礙時，能繞(rao)過其邊緣，改變方(fang)向繼續(xu)前進，所以又稱波(bo)(bo)的(de)繞(rao)射(she)(she)。圖(tu)所示為水面上波(bo)(bo)遇到小(xiao)孔徑障(zhang)(zhang)礙時的(de)衍射(she)(she)現(xian)象示意圖(tu)。

  波(bo)(bo)的(de)(de)衍(yan)射(she)(she)(she)與(yu)小(xiao)(xiao)孔(kong)尺寸(cun)、波(bo)(bo)長(chang)(chang)大(da)(da)小(xiao)(xiao)有關，當小(xiao)(xiao)孔(kong)的(de)(de)尺寸(cun)大(da)(da)于(yu)(yu)波(bo)(bo)長(chang)(chang)時(shi)(shi)，反射(she)(she)(she)強(qiang)，認為近(jin)乎全反射(she)(she)(she)。在(zai)波(bo)(bo)長(chang)(chang)大(da)(da)于(yu)(yu)小(xiao)(xiao)孔(kong)尺寸(cun)時(shi)(shi)，衍(yan)射(she)(she)(she)效果(guo)清(qing)晰。在(zai)超(chao)聲(sheng)(sheng)探(tan)傷(shang)中(zhong)，如果(guo)缺(que)陷尺寸(cun)過(guo)于(yu)(yu)微小(xiao)(xiao)，遠低于(yu)(yu)波(bo)(bo)長(chang)(chang)，就會因為衍(yan)射(she)(she)(she)導(dao)致(zhi)反射(she)(she)(she)回(hui)波(bo)(bo)強(qiang)度(du)較弱，缺(que)陷回(hui)波(bo)(bo)很低的(de)(de)情況，出現漏檢(jian)(jian)。因此(ci)通常認為超(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)探(tan)傷(shang)的(de)(de)靈敏度(du)大(da)(da)概為介質(zhi)中(zhong)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)波(bo)(bo)長(chang)(chang)的(de)(de)1/2。波(bo)(bo)的(de)(de)衍(yan)射(she)(she)(she)對超(chao)聲(sheng)(sheng)探(tan)傷(shang)而言(yan)，既(ji)有利又有弊。由(you)于(yu)(yu)波(bo)(bo)的(de)(de)衍(yan)射(she)(she)(she)，使超(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)能夠繞過(guo)晶粒繼續在(zai)介質(zhi)中(zhong)前進，是有利于(yu)(yu)檢(jian)(jian)測(ce)的(de)(de)，但同時(shi)(shi)由(you)于(yu)(yu)衍(yan)射(she)(she)(she)，使得(de)些小(xiao)(xiao)缺(que)陷回(hui)波(bo)(bo)不夠明顯，進而導(dao)致(zhi)漏檢(jian)(jian)，是不利于(yu)(yu)檢(jian)(jian)測(ce)的(de)(de)。

 3. 波(bo)的疊加

  當多個波(bo)(bo)在(zai)同一(yi)介質(zhi)中(zhong)某處(chu)相(xiang)遇時，此處(chu)的(de)質(zhi)點振動情況(kuang)是(shi)(shi)由這些(xie)(xie)波(bo)(bo)的(de)相(xiang)互疊加，該(gai)質(zhi)點位(wei)移是(shi)(shi)這些(xie)(xie)波(bo)(bo)位(wei)移的(de)矢量和(he)。而這些(xie)(xie)波(bo)(bo)過后，繼續(xu)保持(chi)自(zi)身頻(pin)率、幅值、波(bo)(bo)長、傳(chuan)播方向等性(xing)(xing)質(zhi)繼續(xu)前(qian)進，這就是(shi)(shi)波(bo)(bo)的(de)疊加性(xing)(xing)，又(you)稱波(bo)(bo)的(de)獨立性(xing)(xing)原(yuan)理(li)。比較常(chang)見的(de)一(yi)種是(shi)(shi)向水(shui)(shui)中(zhong)投入兩個或以(yi)上石子(zi)，就可以(yi)看到以(yi)石子(zi)為中(zhong)心產(chan)生的(de)圓(yuan)形水(shui)(shui)波(bo)(bo)在(zai)相(xiang)遇處(chu)疊加，相(xiang)遇后仍(reng)按原(yuan)來傳(chuan)播方向保持(chi)原(yuan)來特(te)性(xing)(xing)繼續(xu)傳(chuan)播。

 4. 波的干涉

  多(duo)列波相(xiang)遇在空(kong)間中(zhong)(zhong)某處時(shi)(shi)，其疊(die)加(jia)的(de)(de)情形是較為(wei)復雜的(de)(de)，可(ke)以(yi)合成多(duo)波的(de)(de)干(gan)涉種形式的(de)(de)波動(dong)(dong)。最簡單的(de)(de)一種疊(die)加(jia)就是兩列頻率相(xiang)同，振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)方向相(xiang)同，相(xiang)位(wei)差恒定的(de)(de)波相(xiang)遇時(shi)(shi)，介(jie)質中(zhong)(zhong)部(bu)分(fen)位(wei)置的(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)相(xiang)互加(jia)強(qiang)，而(er)另一部(bu)分(fen)的(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)相(xiang)互減(jian)弱(ruo)甚至歸零的(de)(de)現象(xiang)叫作波的(de)(de)干(gan)涉。相(xiang)干(gan)條件是同頻率、同振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)方向、恒定相(xiang)位(wei)差，對(dui)應的(de)(de)波稱為(wei)相(xiang)干(gan)波，對(dui)應的(de)(de)波源稱為(wei)相(xiang)干(gan)波源。

 5. 駐波

  駐(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)是干涉現象的(de)(de)特例。在(zai)振(zhen)幅(fu)相同的(de)(de)情況下(xia)，兩列相干波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)在(zai)同一直(zhi)線(xian)上反(fan)向移動疊(die)加后的(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)，稱駐(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。駐(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)腹和波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)節(jie)位置(zhi)總是固定不變(bian)(bian)的(de)(de)，其相位也(ye)不隨(sui)位置(zhi)變(bian)(bian)化故駐(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)形是強弱相間的(de)(de)，并且不會隨(sui)著(zhu)時間變(bian)(bian)化，似乎永駐(zhu)不動，由(you)此得(de)名(ming)駐(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。駐(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)中(zhong)相鄰波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)腹或波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)節(jie)的(de)(de)距離為(wei)λ/2，相鄰波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)敗與波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)節(jie)的(de)(de)距離為(wei)λ/4。當待測件(jian)厚(hou)度為(wei)超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)長(chang)的(de)(de)1/2或整數倍時，入射波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)與底面(mian)反(fan)射波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)同相，待測件(jian)內(nei)就(jiu)會產生駐(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)，引起共(gong)(gong)振(zhen)。基于駐(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)現象，研究人(ren)員(yuan)設計了(le)共(gong)(gong)振(zhen)式(shi)超(chao)聲波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)測厚(hou)儀(yi)，利(li)用測得(de)的(de)(de)共(gong)(gong)振(zhen)頻率來檢測各類材料(liao)的(de)(de)厚(hou)度。