1. 波的种类
从介质中质点振动方向以及波传播方向的角度，可以将机械波的种类分为纵波、横波和表面波。其中质点振动方向与波的传播方向相同的波被称为纵波，一般用符号“L”表示。例如击鼓时鼓面产生的振动，其方向与波的传播方向就是相同的，所以声波是一种纵波。实际上，纵波的传播是由于介质中个体未发生压缩和拉伸的变形，并产生使体元恢复原状的纵向弹性力而实现的。纵波只能在拉伸压缩的弹性的介质中传播，一般的固体、液体、气体都具有拉伸和压缩弹性，因此以上三种介质都能传递纵波。声波在空气里传播时，由于空气微粒的震动方向和声波的传播方向一致，所以是纵波。固体介质不但具有体积弹性外，还具有剪切弹性。其中剪切弹性体现在固体介质质点受到交变的剪切力会发生交变的剪切形变，介质中的质点会发生含有波峰与波谷的横向运动，周围的介质质点受到影响使该振动在介质内传播。其质点的振动方向与波的前进方向相垂直，称为横波，一般用符号“T”表示。剪切弹性是固体介质的特性，液体介质与气体介质并不具备，因此液体介质与气体介质不会产生横波。
固体介质表面在交变的表面作用力作用下，介质表面的质点发生相应的纵向振动和横向振动。在这两种振动的共同作用下，质点绕其平衡点做椭圆运动，其他质点受到该质点运动影响，使波在介质表面向外运动，这种振动被称为表面波，用符号“R"表示。通常认为，当表面波传播超过波长两倍时，表面波己停止传播，此时介质质点的振幅趋近于0。
2. 超声波理论基础
机械波按振动频率由低到高的顺序被分为次声波、声波和超声波。超声波的频率大于20kHz，它的穿透能力强，能量集中，可以在液体中远距离传播，在医疗设备、军用设备、工业生产上有很多的应用。超声波的频率范围远大于人的听觉感知范围，但其在自然界广泛存在。人耳能感知到的声波是一种机械波，同时也属于纵波的一种。人耳能听到的声波频率范围在20Hz-20kHz左右，超声波属于疏密变化的机械波，它能够在气体、液体和固体介质中远距离传播。在固体中以横波传播，在气体和以纵波传播。超声波在空气中传播时，其衰减度随频率的增加而变大。
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