超(chao)聲(sheng)波(bo)的波(bo)動特性主要有以下幾點：

 1. 惠(hui)更斯原(yuan)理

  波(bo)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)動導致波(bo)動，波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳播(bo)要(yao)靠質點(dian)(dian)間力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用。假(jia)設傳播(bo)媒介(jie)是連(lian)續的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，那(nei)么一(yi)(yi)(yi)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)振(zhen)動都會(hui)擾動周邊各個點(dian)(dian)，因(yin)此在波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳播(bo)過程中(zhong)任(ren)一(yi)(yi)(yi)振(zhen)動點(dian)(dian)都被視為(wei)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)源(yuan)。荷蘭(lan)物理學家克(ke)里斯蒂(di)安(an)·惠(hui)更(geng)斯于(yu)1690年提出這一(yi)(yi)(yi)理論，總結為(wei)：介(jie)質中(zhong)波(bo)動傳播(bo)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各點(dian)(dian)都可(ke)以(yi)看作發射子波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)源(yuan)，在其(qi)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)一(yi)(yi)(yi)時刻(ke)，這些子波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)包(bao)跡就決定了新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)陣(zhen)面。基(ji)于(yu)惠(hui)更(geng)斯原理，只需某一(yi)(yi)(yi)時刻(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)波(bo)陣(zhen)面，就可(ke)以(yi)推算出波(bo)前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)幾何(he)形狀以(yi)及(ji)波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳播(bo)方向。如(ru)圖(tu) 2-7為(wei)惠(hui)更(geng)斯原理示意圖(tu)。

 2. 波的衍射(she)

  衍射(she)是指波(bo)(bo)繞過障礙物(wu)的邊緣面(mian)而繼續向前(qian)(qian)傳播的現象，如圖2-8所示。在波(bo)(bo)的傳播過程中，當碰到與自身波(bo)(bo)長(chang)長(chang)度近似的障礙時(shi)，能繞過其邊緣，改(gai)變方(fang)向繼續前(qian)(qian)進，所以又稱波(bo)(bo)的繞射(she)。圖所示為(wei)水面(mian)上波(bo)(bo)遇到小孔徑障礙時(shi)的衍射(she)現象示意圖。

  波的(de)衍射(she)(she)(she)(she)與小(xiao)(xiao)孔尺(chi)(chi)寸、波長(chang)大(da)小(xiao)(xiao)有(you)關(guan)，當小(xiao)(xiao)孔的(de)尺(chi)(chi)寸大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)波長(chang)時，反射(she)(she)(she)(she)強，認為近乎全反射(she)(she)(she)(she)。在波長(chang)大(da)于(yu)(yu)(yu)(yu)小(xiao)(xiao)孔尺(chi)(chi)寸時，衍射(she)(she)(she)(she)效果清晰。在超(chao)聲探傷中(zhong)，如果缺(que)(que)陷(xian)尺(chi)(chi)寸過(guo)于(yu)(yu)(yu)(yu)微小(xiao)(xiao)，遠低于(yu)(yu)(yu)(yu)波長(chang)，就會(hui)因(yin)為衍射(she)(she)(she)(she)導(dao)致反射(she)(she)(she)(she)回波強度(du)較(jiao)弱，缺(que)(que)陷(xian)回波很低的(de)情況(kuang)，出現(xian)漏檢(jian)。因(yin)此通常(chang)認為超(chao)聲波探傷的(de)靈敏度(du)大(da)概為介(jie)質(zhi)中(zhong)聲波波長(chang)的(de)1/2。波的(de)衍射(she)(she)(she)(she)對(dui)超(chao)聲探傷而言，既有(you)利又有(you)弊。由于(yu)(yu)(yu)(yu)波的(de)衍射(she)(she)(she)(she)，使超(chao)聲波能夠(gou)繞過(guo)晶粒繼續在介(jie)質(zhi)中(zhong)前進，是有(you)利于(yu)(yu)(yu)(yu)檢(jian)測(ce)的(de)，但同時由于(yu)(yu)(yu)(yu)衍射(she)(she)(she)(she)，使得些小(xiao)(xiao)缺(que)(que)陷(xian)回波不夠(gou)明顯(xian)，進而導(dao)致漏檢(jian)，是不利于(yu)(yu)(yu)(yu)檢(jian)測(ce)的(de)。

 3. 波的疊加

  當多個波(bo)(bo)在同一介質中(zhong)某(mou)處相(xiang)遇時(shi)，此(ci)處的(de)(de)質點(dian)振動(dong)情況是(shi)由這些(xie)波(bo)(bo)的(de)(de)相(xiang)互疊加，該(gai)質點(dian)位移是(shi)這些(xie)波(bo)(bo)位移的(de)(de)矢量和。而這些(xie)波(bo)(bo)過后(hou)，繼(ji)續(xu)(xu)保持自身頻率(lv)、幅值、波(bo)(bo)長、傳播方向(xiang)(xiang)等(deng)性質繼(ji)續(xu)(xu)前進，這就是(shi)波(bo)(bo)的(de)(de)疊加性，又稱波(bo)(bo)的(de)(de)獨立性原理。比較常(chang)見的(de)(de)一種是(shi)向(xiang)(xiang)水中(zhong)投入兩個或(huo)以(yi)(yi)上(shang)石(shi)子，就可以(yi)(yi)看到以(yi)(yi)石(shi)子為(wei)中(zhong)心產生的(de)(de)圓(yuan)形水波(bo)(bo)在相(xiang)遇處疊加，相(xiang)遇后(hou)仍(reng)按原來傳播方向(xiang)(xiang)保持原來特性繼(ji)續(xu)(xu)傳播。

 4. 波的(de)干涉(she)

  多(duo)列波(bo)(bo)(bo)相遇(yu)在空(kong)間中某處時，其(qi)疊加(jia)的(de)(de)(de)情(qing)形(xing)是(shi)(shi)較為復雜的(de)(de)(de)，可(ke)以合成多(duo)波(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)干(gan)(gan)涉種(zhong)形(xing)式的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)動。最(zui)簡(jian)單(dan)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)疊加(jia)就是(shi)(shi)兩列頻率相同，振動方向相同，相位(wei)(wei)差(cha)恒定(ding)的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)相遇(yu)時，介質中部分位(wei)(wei)置的(de)(de)(de)振動相互(hu)加(jia)強(qiang)，而另一(yi)部分的(de)(de)(de)振動相互(hu)減弱甚(shen)至(zhi)歸(gui)零的(de)(de)(de)現象叫(jiao)作波(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)干(gan)(gan)涉。相干(gan)(gan)條件是(shi)(shi)同頻率、同振動方向、恒定(ding)相位(wei)(wei)差(cha)，對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)稱(cheng)(cheng)為相干(gan)(gan)波(bo)(bo)(bo)，對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)源稱(cheng)(cheng)為相干(gan)(gan)波(bo)(bo)(bo)源。

 5. 駐波

  駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)是(shi)干涉現(xian)象的(de)(de)(de)特例。在(zai)振(zhen)幅相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)情況(kuang)下，兩列相(xiang)(xiang)(xiang)干波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)在(zai)同(tong)一直線上反向(xiang)移動疊加后的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)，稱駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)腹(fu)和(he)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)節(jie)位(wei)置總是(shi)固(gu)定(ding)不(bu)(bu)變(bian)的(de)(de)(de)，其相(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)也不(bu)(bu)隨(sui)(sui)位(wei)置變(bian)化故(gu)駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)形是(shi)強弱(ruo)相(xiang)(xiang)(xiang)間的(de)(de)(de)，并且不(bu)(bu)會(hui)隨(sui)(sui)著時(shi)間變(bian)化，似(si)乎永(yong)駐(zhu)(zhu)不(bu)(bu)動，由此得名駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)。駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)中相(xiang)(xiang)(xiang)鄰波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)腹(fu)或波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)節(jie)的(de)(de)(de)距(ju)離(li)(li)為(wei)λ/2，相(xiang)(xiang)(xiang)鄰波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)敗與波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)節(jie)的(de)(de)(de)距(ju)離(li)(li)為(wei)λ/4。當待測(ce)(ce)(ce)件厚度為(wei)超聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)長的(de)(de)(de)1/2或整數倍時(shi)，入射(she)(she)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)與底面反射(she)(she)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)同(tong)相(xiang)(xiang)(xiang)，待測(ce)(ce)(ce)件內(nei)就會(hui)產(chan)生(sheng)駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)，引(yin)起共(gong)振(zhen)。基于駐(zhu)(zhu)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)現(xian)象，研究人員設(she)計(ji)了共(gong)振(zhen)式(shi)超聲(sheng)波(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)測(ce)(ce)(ce)厚儀，利用測(ce)(ce)(ce)得的(de)(de)(de)共(gong)振(zhen)頻率來檢測(ce)(ce)(ce)各類材料的(de)(de)(de)厚度。