Свойства акустических волн подчиняются законам геометрической оптики в случае падения УЗВ на акустически зеркальную поверхность раздела

Преломление ультразвуковых волн, по аналогии с законами геометрической оптики, при переходе из одной среды в другую вызвано различием в скоростях распространения волн в двух разных средах. Закон преломления формулируется так: отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред.

,

где n – относительный показатель преломления или коэффициентом преломления второй среды по отношению к первой (постоянная величина, не зависящая от угла падения).

Убедиться в справедливости закона преломления можно экспериментально, измеряя углы падения и преломления и вычисляя отношение их синусов при различных углах падения. Это отношение остается неизменным.

Показатель преломления n равен отношению скоростей волн в средах, на границе между которыми происходит преломление. Скорость распространения волн в какой-либо данной среде зависит от физического состояния среды: температуры вещества, его плотности, наличия в нем упругих напряжений. В зависимости от этого: если скорость во второй среде меньше, чем в первой, то и угол преломления α меньше угла падения β, и наоборот. При n < 1 β < α, при n > 1 β > α.