聲波在介質界面的反射與透射
聲波在無限大介質中傳播只是在理論上成立，實際上任何介質總有一個邊界。
當聲波在傳播中從一種介質到達另一種介質時，在兩種介質的分界面上，一部分聲波被反射，仍然回到原來介質中，稱為反射波；另一部分聲波則透過界面進人另一種介質中繼續傳播，稱為折射波（透射波），聲波透過界面時，其方向、強度、波形均產生變化。這種變化取決於兩種介質的特性阻抗和入射波的方向。
聲波在傳播過程的衰減
聲波在介質的傳播過程中，其振幅將隨傳播距離的增大而逐漸減小，這種現象稱為衰減。
聲波在任何介質中傳播都有衰減存在。聲波衰減的大小及其變化不僅取決於所使用的超聲頻率及傳播距離，也取決於被檢測材料的內部結構及性能。因此，研究聲波在介質中的衰減情況將有助於探測介質的內部結構及性能。
1、吸收衰減；2、散射衰減；3、擴散衰減
混凝土的聲學參數
混凝土超聲檢測目前主要採用所謂“穿透法”，即用一發射換能器重複發射超聲脈衝波，讓超聲波在所檢測的混凝土中傳播，然後由接收換能器接收。被接收到的超聲波轉化為電信號後再經超聲儀放大顯示在屏幕上，用超聲儀測量收到的超聲信號的聲學參數。當超聲波經混凝土中傳播後，它將攜帶有關混凝土材料性能、內部結構及其組成的信息。準確測定這些參數的大小及變化，可以推斷混凝土性能、內部結構及其組成情況。
目前在混凝土檢測中所常用的聲學參數為聲速（波速）、振幅、頻率以及波形。衰減係數，在現場檢測中上難以運用，通常只用於室內試驗研究中。
超聲法檢測混凝土強度的原理
1.混凝土聲（波）速c一般在4000－5000m／s之間變化。混凝土強度f與波速c之間有較好的相關性。混凝土強度越高，其波速也越快。
理論與實驗都證實，物體的密實性越好，孔隙率越低，其波速越高。對混凝土來說，密實性越好，孔隙率越低，其強度必然越高。因此，混凝土強度和波速之間也有相關性。
2．當知道f－c之間的關係曲線後，測出結構物混凝土的波速就可以推算結構物混凝土的強度。
當混凝土無缺陷時，混凝土是連續體，超聲波在其中正常傳播。當換能器正對著缺陷時，情況就不一樣了。由於缺陷（空洞、蜂窩區）的存在，混凝土連續性中斷，缺陷區與混凝土之間成為界面（空氣與混凝土）。在這界面上，超聲波傳播情況發生變動發生反射、散射與繞射。超聲波經過缺陷後接收波聲學參數將發生如下變化：
空洞、鬆散等缺陷部位測得的聲速要比正常部位小
接收波振幅的變化
由於缺陷對聲波的反射或吸收比正常混凝土大，所以當超聲波通過缺陷後，衰減比正常混凝土大，即接收波的振幅將減少。因此，和聲時（速）一樣，根據接收波首波振幅的異常變化也可以發現缺陷的存在。
如果傳播路徑中遇到裂縫，由於裂縫對聲波的強烈反射，只有很少的聲波通過裂縫，接收波振幅將大大降低，振幅的變化可以較靈敏地發現裂縫的存在。
接收波主頻率的變化
對接收波信號的頻譜分析證明，不同質量的混凝土對超聲脈衝波中的高頻分量的吸收、衰減不同。因此，當超聲波通過不同質量的混凝土後，接收波的頻譜（各頻率分量的幅度）也不同，質量差或有內部缺陷、裂縫的混凝土，其接收波中高頻分量相對減少而低頻分量相對增大，接收波的主頻率值下降，從而反映出缺陷和裂縫的存在。
接收波波形的變化
當超聲波通過混凝土內部缺陷時，由於混凝土的連續性已被破壞，使超聲波的傳播路徑複雜化，直達波、繞射波等各類波相繼到達接收換能器，它們具有不同的頻率和相位，這些波的疊加有時會造成波形的畸變。
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