介質密度與聲速之積 使用指南

輸入介質密度與聲速，按 Z=ρ·c 計算特性聲阻抗，描述介質對聲波傳播的阻礙，適用於聲學材料選型、阻抗匹配與感測器耦合設計。

計算公式與原理

Z = ρ·c。空氣約 415 Rayl，水約 1.48e6 Rayl。 1.2×343 ≈ 412 Rayl。

輸入介質密度與聲速，求特性聲阻抗。

使用步驟

1. 填寫「介質密度 ρ (kg/m³)」。
2. 填寫「聲速 c (m/s)」。
3. 結果區會即時更新；可一鍵複製結果用於記錄或彙報。

典型使用場景

• 已知介質密度與聲速，求特性阻抗以判斷聲波透射與反射強弱。
• 比對空氣、水、混凝土三者的聲阻抗，解釋隔聲與耦合差異。
• 超聲換能器匹配層設計時估算介面反射係數。

算例參考

• 空氣特性阻抗：20℃ 空氣密度 ρ≈1.20 kg/m³、聲速 c≈343 m/s，特性阻抗 Z=ρc≈412 Pa·s/m。水密度約 1000、聲速約 1480，Z≈1.48×10⁶，遠大於空氣，故水-氣介面反射極強。

注意事項

本工具純前端執行，輸入內容不上傳伺服器；結果為按上述口徑得到的理論估算值。實際應用受裝置引數、測量條件與當地規範影響，請以裝置銘牌、檢測報告與現行標準為準，重大決策建議諮詢專業人士。

聲阻抗與電阻有什麼相似？

聲阻抗 Z=p/u（聲壓/質點速度），類比電路阻抗，決定聲波在介面處的反射與透射比例。

為什麼隔聲要追求阻抗差？

介面反射係數 r=(Z2−Z1)/(Z2+Z1)，兩側阻抗差越大反射越強、透射越弱，這正是質量定律隔聲的物理基礎。