聲學顯微鏡和光學式原理上有什么不同
介紹一種能非破壞性地觀察材料內部微結構的儀器
---------------聲學顯微鏡?
聲學顯微鏡和我們所熟知的光學顯微鏡,在名稱上雖只差一個字,
傳統的光學顯微鏡,利用照在受測物表面反射回來的光波來觀察物面結構。
反射光的強弱直接反應了受測物光折射率(或介電常數)的大小與改變。
聲學顯微鏡則利用聲波為照射波,聲波和光波都是波(wave),
具有反射、折射、繞射、干涉與偏極化的五種特性。
聲學顯微鏡使用和光波不同,它不是電磁波而是機械波,必須藉介質方能傳播。
當一高頻率的聲波(目前頻率已可高達4GHz,1GHz=109週/秒)
射到受測物,其反射回波的強度和受測物之物理量,如密度、彈性系數與熱彈性(thermoelastic)系數有關。
它所反應的是材料的機械特性,而光波所反應的是材料的介電特性。物體之密度與聲波波速乘積,我們稱為聲波特性阻抗,
在聲學中聲波特性阻抗就好比光學中的折射率,可是它的變化范圍比折射率大很多。
一般來說,光折射率的范圍大概由1至3左右,而聲波特性阻抗變化范圍可由1.5到50左右。
光折射率的變化量直接影響反射光的強弱對比,而聲波阻抗的變化量則直接影響聲回波的強弱對比,
因此,聲波由不同機械性質的物體反射的強度對比,要比利用光波所得的對比大。