1.51用4MHZ钢质保护膜直探头经甘油耦合后,对钢试件进行探测,若要能得到最佳透声效果,其耦合层厚度为(甘油CL=1920m/s)( )

好的，让我们一起解析这道题，并通过一些生动的例子来帮助你更好地理解。 ### 题目背景 本题涉及超声波检测中的耦合剂选择问题。耦合剂的作用是将探头与待测材料之间的空气排除，以提高超声波的传递效率。在本题中，使用的是甘油作为耦合剂，其声速为1920 m/s。 ### 题目要求 题目要求找到能获得最佳透声效果的耦合层厚度。这意味着耦合层厚度需要满足一定的条件，使得超声波在耦合剂与钢之间的反射最小化，从而获得最佳的透声效果。 ### 背景知识 1. **半波长原理**：在超声波检测中，耦合层厚度选择的一个重要原则是半波长原理。即耦合层厚度应为波长的一半或整数倍时，才能得到最佳的透声效果。 2. **计算公式**：耦合层厚度 \( t \) 应满足 \( t = n \cdot \frac{\lambda}{2} \)，其中 \( n \) 为正整数，\( \lambda \) 为波长。 ### 波长计算 首先我们需要计算出波长 \( \lambda \)： \[ f = 4 \text{ MHz} \] \[ c_{\text{甘油}} = 1920 \text{ m/s} \] 波长 \( \lambda \) 的计算公式为： \[ \lambda = \frac{c}{f} = \frac{1920 \text{ m/s}}{4 \times 10^6 \text{ Hz}} = 0.48 \times 10^{-3} \text{ m} = 0.48 \text{ mm} \] ### 半波长计算 耦合层厚度 \( t \) 应为波长的一半： \[ t = \frac{\lambda}{2} = \frac{0.48 \text{ mm}}{2} = 0.24 \text{ mm} \] ### 选项分析 - A: 1.45 mm（不符合半波长原理） - B: 0.20 mm（接近但不完全符合） - C: 0.7375 mm（不符合半波长原理） - D: 0.24 mm（符合半波长原理） ### 最佳答案 根据上述分析，耦合层厚度应为 0.24 mm 才能获得最佳透声效果。因此，正确答案是 D: 0.24 mm。 ### 生动例子 想象一下你在海边玩沙子，想要把水从一个桶倒到另一个桶里。如果你在两个桶之间放一块木板，水会很容易流过去。但如果木板太厚或太薄，水流就会受到阻碍。同样地，在超声波检测中，耦合剂就像这块木板，需要合适的厚度才能让超声波顺利通过，达到最佳的检测效果。而0.24 mm正是这个合适的“木板”厚度。