شیوه های انتشار موج صوتی

صوت در هوا بوسیله‌ی تراکم و رقیق کردن مولکول هوا در مسیر حرکت، به حرکت می‌پردازد. اما در جامدات مولکول‌ها می‌توانند از ارتعاش در دیگر جهات حمایت کنند از این رو تعدادی از انواع مختلف امواج صوتی در جامدات امکان انتشار دارند. امواج در فضا بوسیله‌ی الگوهای نوسانی که قادر به حفظ شکل آن‌ها و انتشار با یک حالت پایدار هستند، قابل توصیف هستند. انتشار امواج اغلب بر اساس چیزی که به آن Wave Modes (مدهای موج) گفته می‌شود توصیف می‌شوند همان طور که قبلاً اشاره شد، بیشترین استفاده از امواج عرضی (برشی) و طولی در بازرسی فراصوتی می‌شود. اما در سطوح و سطوح مشترک انواع مختلف ارتعاشات بیضوی یا پیچیده‌ی ذرات دیگر امواج را ممکن می‌سازند. برخی از این مدهای موج همانند موج‌های رایلی ( Rayleigh Wave) و موج لمب یا سطحی ( Lamb Wave) نیز در بازرسی فراصوتی مفید هستند.
امواج سطحی یا امواج رایلی (Rayleigh Wave) در سطح یک جامد نسبتاً ضخیم حرکت می‌کنند و به عمقی به اندازه‌ی یک طول موج نفوذ می‌کنند. امواج سطحی هر دو حرکت طولی و عرضی را برای ایجاد یک حرکت مداری بیضوی ترکیب می‌کنند. محور اصلی بیضی عمود بر سطح جامد می‌باشد. همان طور که عمق یک اتم منفرد نسبت به سطح افزایش می‌یابد عرض حرکت بیضوی آن کاهش می‌یابد. امواج سطحی هنگامی ایجاد می‌شوند که امواج طولی با زاویه‌ای نزدیک به زاویه‌ی بحرانی دوم با یک سطح برخورد کنند. این امواج با سرعتی بین 87 /0 الی 95 /0 سرعت یک موج عرضی حرکت می‌کنند. امواج رایلی از آنجا که به عیوب سطحی ( و دیگر عوارض سطحی) حساس هستند مفید می‌باشند. این امواج پیرامون منحنی‌ها سطح را تعقیب می‌کنند. به همین دلیل امواج رایلی می‌توانند برای بازرسی مناطقی که دیگر امواج به سختی به آن‌ها می‌رسند مورد استفاده قرار گیرند.
امواج صفحه‌ای شبیه امواج سطحی هستند. به جز این که امواج صفحه‌ای فقط می‌توانند در موادی ایجاد شوند که به اندازه‌ی یکی دو طول موج ضخامت داشته باشند. امواج لمب در میان امواج صفحه ای، بیشترین استفاده را در NDT دارند. امواج لمب، امواج ارتعاشی پیچیده‌ای هستند که موازی با سطح مورد آزمون و در سرتاسر ضخامت ماده منتشر می‌شوند. انتشار امواج لمب به چگالی و خواص الاستیک ماده‌ی یک قطعه بستگی دارد. هم چنین این امواج به شدت تحت تأثیر فرکانس آزمون و ضخامت ماده هستند. امواج لمب با زاویه‌ی برخوردی تولید می‌شوند که در آن زاویه جزء مشابه از سرعت موج در منبع، برابر با سرعت موج در ماده‌ی مورد آزمون باشد. امواج لمب چندین متر در فولاد حرکت می‌کنند و بنابراین برای اسکن ورق‌ها، سیم‌ها و لوله‌ها مناسب هستند.
بوسیله‌ی امواج لمب تعداد از مدهای ارتعاشی ذرات ممکن هستند اما رایج‌ترین مدها، مدهای متقارن و غیر متقارن هستند. حرکت پیچیده‌ی ذرات شبیه به مدارهای بیضوی امواج سطحی هستند. امواج لمب متقارن با شیوه‌ای متقارن حول رویه‌ی همواره میانه‌ای صفحه حرکت می‌کنند. چنین چیزی گاهی مد انبساطی نامیده می‌شود، زیرا موج صفحه را در مسیر حرکت موج می‌کشد و متراکم می‌کند. حرکت موج در مد متقارن هنگامی که به بهترین نحو تولید می‌شود که نیروی تحریک کننده موازی سطح باشد. مد موج لمب غیر متقارن اغلب مد مارپیچی نامیده می‌شود. چرا که بخش بزرگی از حرکت موج با جهتی عمود بر صفحه صورت می‌گیرد و حرکت کمی به موازات صفحه رخ می‌دهد.