瑞利 (单位)

✍ dations ◷ 2025-09-11 17:36:25 #计量单位,声学

瑞利(英语:Rayl或Rayleigh),又译为瑞立、雷耳,简称瑞或雷,是比声阻抗(specific acoustic impedance)或特征声阻抗(characteristic acoustic impedance)的单位,得名于第三代瑞利男爵。

在光度学中另有一个名为“瑞利”的单位,与本单位并无联系,其得名于第三代瑞利男爵之子第四代瑞利男爵(英语:Robert Strutt, 4th Baron Rayleigh)。

当声波在介质中传播时声压会造成介质中粒子的振动。比声阻抗即声压与粒子速度之比:

其中 Z _ {\displaystyle {\underline {Z}}} p _ {\displaystyle {\underline {p}}} v _ {\displaystyle {\underline {v}}} 分别为比声阻抗、声压以及粒子速度的相量, r {\displaystyle \mathbf {r} } 为位置向量, ω {\displaystyle \omega } 为频率。

瑞利还可用作特征声阻抗的单位。特征声阻抗是介质本身的固有性质:

其中 Z 0 {\displaystyle {Z_{0}}} 为特征声阻抗, ρ 0 {\displaystyle {\rho _{0}}} c 0 {\displaystyle {c_{0}}} 则分别为介质在未扰动状态下(即没有声波传播时)的密度与声速。

在粘性介质中声压与速度之间会产生相位差,此时比声阻抗 Z _ {\displaystyle {\underline {Z}}} 与特征声阻抗 Z 0 {\displaystyle {Z_{0}}} 也会相应地出现差异。

米-千克-秒制(MKS)或厘米-克-秒制(CGS)下的声阻抗单位都被称作“瑞利”,但实际上是两个不同的单位:

对于同样的声阻抗,MKS制下的瑞利值会比CGS制下的瑞利值大10倍。

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