超聲波是一種機械波，機械振動與波動是超聲波探傷的物理基礎。

物體沿著直線或曲線在某一平衡位置附近作往復周期性的運動，稱為機械振動。振動的傳播過程，稱為波動。波動分為機械波和電磁波兩大類。機械波是機械振動在彈性介質中的傳播過程。超聲波就是一種機械波。

機械波主要參數(shù)有波長、頻率和波速。波長?：同一波線上相鄰兩振動相位相同的質點間的距離稱為波長，波源或介質中任意一質點完成一次全振動，波正好前進一個波長的距離，常用單位為米(m);頻率f：波動過程中，任一給定點在1秒鐘內(nèi)所通過的完整波的個數(shù)稱為頻率 ，常用單位為赫茲(Hz);波速C：波動中，波在單位時間內(nèi)所傳播的距離稱為波速，常用單位為米/秒(m/s)。

由上述定義可得：C=? f ，即波長與波速成正比，與頻率成反比;當頻率一定時，波速愈大，波長就愈長;當波速一定時，頻率愈低，波長就愈長。

次聲波、聲波和超聲波都是在彈性介質中傳播的機械波，在同一介質中的傳播速度相同。它們的區(qū)別在主要在于頻率不同。頻率在20~20000Hz之間的能引起人們聽覺的機械波稱為聲波，頻率低于20Hz的機械波稱為次聲波，頻率高于20000Hz的機械波稱為超聲波。次聲波、超聲波不可聞。

超聲探傷儀器所用的頻率一般在0.5~10MHz之間，對鋼等金屬材料的檢驗，常用的頻率為1~5MHz。超聲波波長很短，由此決定了超聲波具有一些重要特性，使其能廣泛用于無損探傷。

1. 方向性好：超聲波是頻率很高、波長很短的機械波，在無損探傷中使用的波長為毫米級;超聲波象光波一樣具有良好的方向性，可以定向發(fā)射，易于在被檢材料中發(fā)現(xiàn)缺陷。

2. 能量高：由于能量(聲強)與頻率平方成正比，因此超聲波的能量遠大于一般聲波的能量。

3. 能在界面上產(chǎn)生反射、折射和波型轉換：超聲波具有幾何聲學的上一些特點，如在介質中直線傳播，遇界面產(chǎn)生反射、折射和波型轉換等。

4. 穿透能力強：超聲波在大多數(shù)介質中傳播時，傳播能量損失小，傳播距離大，穿透能力強，在一些金屬材料中其穿透能力可達數(shù)米。