瑞利 (單位)
瑞利(英語:Rayl或Rayleigh),又譯為瑞立、雷耳,簡稱瑞或雷,是比聲阻抗(specific acoustic impedance)或特徵聲阻抗(characteristic acoustic impedance)的單位,得名於第三代瑞利男爵。[1]
解釋
比聲阻抗
當聲波在介質中傳播時聲壓會造成介質中粒子的振動。比聲阻抗即聲壓與粒子速度之比:[1]
其中 、 與 分別為比聲阻抗、聲壓以及粒子速度的相量, 為位置向量, 為頻率。
特徵聲阻抗
瑞利還可用作特徵聲阻抗的單位。特徵聲阻抗是介質本身的固有性質:[1]
其中 為特徵聲阻抗, 與 則分別為介質在未擾動狀態下(即沒有聲波傳播時)的密度與聲速。
在粘性介質中聲壓與速度之間會產生相位差,此時比聲阻抗 與特徵聲阻抗 也會相應地出現差異。
MKS單位與CGS單位
米-千克-秒制(MKS)或厘米-克-秒制(CGS)下的聲阻抗單位都被稱作「瑞利」,但實際上是兩個不同的單位:
- 在CGS制下,1瑞利為1巴利-秒每厘米:
對於同樣的聲阻抗,MKS制下的瑞利值會比CGS制下的瑞利值小10倍。
參考文獻
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Cobbold, Richard S. C. Foundations of Biomedical Ultrasound. New York: Oxford University Press. 2007: 41–42. ISBN 978-0-19-516831-0.
- T. D. Rossing, Springer Handbook of Acoustics, Springer, 2007, p. 60
- L. E. Kinsler, A. R. Frey, A. B. Coppens, and J. V. Sanders, Fundamentals of Acoustics, Fourth Edition (New York: John Wiley & Sons, Inc.,2000), p. 126