弹性波在介质中传播时能量会衰减,利用衰减的性质来研究介质结构变化比利用波速要更加灵敏。弹性波在介质中的衰减主要由吸收和散射引起,这两种衰减的机制不同,变化规律及影响因素也不一样,区分这两种类型的衰减对于深入理解衰减机制,评价材料特性及其变化具有重要意义。在实际的地球物理工作中,介质往往是非均匀的,因此,非均质介质中弹性波的传播越来越引起人们的关注。非均匀介质中散射波非常发育,根据波长与非均匀尺度的相对关系,可将散射模式分为四种模式。本文主要研究当非均匀尺度与波长相当时的散射情况,此时,介质内发生的是弥散射,散射波最为发育,并有尾波现象。弥散射状态下的散射波可近似视为一个漫射过程,并用漫射方程来近似描述。本研究拟利用漫射近似评价材料的吸收和散射衰减,为此建立了一个实验测试系统,首先对超声波在自制水泥样品中的衰减进行了实验测试,建立了测试分析方法,通过散射波能量密度拟合分别给出了不同样品的吸收和散射系数,建立了吸收和散射系数随超声波频率的变化规律,分析了颗粒粒径、应力和加热对样品衰减的影响。结果表明,吸收系数随超声波频率线性增大,散射系数随频率非线性增大,水泥样品的衰减主要由散射引起,应力的影响较小,而加热引起的脱水和裂纹对两类性质的衰减均具有重要影响。又对四类岩石样品做了测试,结果表明漫射近似方法对岩石样品也具有一定的稳定性,岩石中吸收衰减和散射衰减的变化规律同水泥样品中的变化规律是一致的。研究表明可利用散射波区分吸收和散射衰减,定量评价裂缝等引起的散射特性的变化,用于材料无损检测和损伤演化监测。