瑞利（或），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。
解释
比声阻抗
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：
:{\underline{Z}(\mathbf{r},\omega) = \frac{\underline{p}(\mathbf{r},\omega)}{\underline{v}(\mathbf{r},\omega)}}
其中\underline{Z}、\underline{p}与\underline{v}分别为比声阻抗、声压以及粒子速度的相量，\mathbf{r}为位置向量，\omega为频率。
特征声阻抗
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：
:{Z_0= \rho_0 c_0}
其中{Z_0}为特征声阻抗，{\rho_0}与{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\underline{Z}与特征声阻抗{Z_0}也会相应地出现差异。
MKS单位与CGS单位
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：
- 在MKS制下，1瑞利为1帕斯卡-秒每米：
:{\rm 1~Rayl_{MKS} = 1~\frac{N \cdot s}{m^3} = 1~\frac{Pa \cdot s}{m} = 1~\frac{kg}{s \cdot m^2}}
- 在CGS制下，1瑞利为1-秒每厘米：
:{\rm 1~Rayl_{CGS} = 1~\frac{dyn \cdot s}{cm^3} = 1~\frac{ba \cdot s}{cm} = 1~\frac{g}{s \cdot cm^2}}
对于同样的声阻抗，MKS制下的瑞利值会比CGS制下的瑞利值小10倍。
参考文献
- T. D. Rossing, Springer Handbook of Acoustics, Springer, 2007, p. 60
- L. E. Kinsler, A. R. Frey, A. B. Coppens, and J. V. Sanders, Fundamentals of Acoustics, Fourth Edition (New York: John Wiley & Sons, Inc.,2000), p. 126
评论 (0)