声学显微镜和光学式原理上有什么不同
介绍一种能非破坏性地观察材料内部微结构的仪器
---------------声学显微镜?
声学显微镜和我们所熟知的光学显微镜,在名称上虽只差一个字,
传统的光学显微镜,利用照在受测物表面反射回来的光波来观察物面结构。
反射光的强弱直接反应了受测物光折射率(或介电常数)的大小与改变。
声学显微镜则利用声波为照射波,声波和光波都是波(wave),
具有反射、折射、绕射、干涉与偏极化的五种特性。
声学显微镜使用和光波不同,它不是电磁波而是机械波,必须藉介质方能传播。
当一高频率的声波(目前频率已可高达4GHz,1GHz=109週/秒)
射到受测物,其反射回波的强度和受测物之物理量,如密度、弹性系数与热弹性(thermoelastic)系数有关。
它所反应的是材料的机械特性,而光波所反应的是材料的介电特性。物体之密度与声波波速乘积,我们称为声波特性阻抗,
在声学中声波特性阻抗就好比光学中的折射率,可是它的变化范围比折射率大很多。
一般来说,光折射率的范围大概由1至3左右,而声波特性阻抗变化范围可由1.5到50左右。
光折射率的变化量直接影响反射光的强弱对比,而声波阻抗的变化量则直接影响声回波的强弱对比,
因此,声波由不同机械性质的物体反射的强度对比,要比利用光波所得的对比大。