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瑞利 (單位)

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瑞利(英語:RaylRayleigh),又譯為瑞立雷耳,簡稱,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]

光度學中另有一個名為「瑞利」的單位,與本單位並無聯繫,其得名於第三代瑞利男爵之子第四代瑞利男爵英語Robert Strutt, 4th Baron Rayleigh

解釋

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比聲阻抗

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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

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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,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

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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

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  1. ^ 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