減衰
太陽光は波長 360 nm (紫)から 750 nm (赤)の可視光を含む。海面から入射した太陽光は水による減衰を受け、水深が深くなるにつれて指数関数的に強度を減少させる。特定の深さにおける光の強度はランベルト・ベールの法則により計算できる。
清浄で深い水により、可視光は波長の長い成分から先に減衰を受ける。すなわち、赤、橙、黄色の光は浅い部分で吸収され、青や紫の光はより深い部分まで到達する。青と紫の光が他の光に比べて吸収されにくいため、深い海は目に深青に見える。
沿岸部は大洋中心の清浄な海水に比べて、より多くの植物プランクトンを含む。植物プランクトンの持つクロロフィル-a色素は光を吸収し、また植物プランクトンそのものが光を散乱させるため、沿岸部の海水は深海部よりも清浄で無くなる。クロロフィル-a色素は可視光の中では短い波長(青と紫)の光を最も強く吸収する。植物プランクトンの密度が高い沿岸部の海水は、緑色の光が最も深くまで到達するため、青緑から緑色に見える。
減衰係数は、異なる媒質間で入射超音波振幅が周波数に依存してどれだけ減衰するかを表わすために用いられる。減衰係数 ( α {\displaystyle \alpha } ) を用いて媒質による総減衰を dB の形で次のように表わすことができる。
Attenuation = α [ dB / ( MHz ⋅ cm ) ] ⋅ l [ cm ] ⋅ f [ MHz ] {\displaystyle {\text{Attenuation}}=\alpha [{\text{dB}}/({\text{MHz}}\cdot {\text{cm}})]\cdot \ell [{\text{cm}}]\cdot {\text{f}}[{\text{MHz}}]}
この方程式が表わすように、減衰は媒質長と減衰係数の他に、入射超音波ビームの周波数にも線形に依存する。減衰係数は媒質によって大きく異なる。ただ、医療用超音波撮像技術においては、媒質は水であることが最も多い。一般的な生体物質の 1 MHz における減衰係数を以下に示す。
音エネルギー損失には、吸収(英語版)と散乱の二つの種類がある。均一(英語版)媒質中を伝播する超音波は吸収のみを起こし、吸収係数のみによって記述することができる。不均一(英語版)媒質中を伝播する場合は散乱の影響を考慮する必要がある。損失を考慮した音波の伝播をモデル化するには分数次微分波動方程式を用いることができる。これについては音波減衰の項および出典を参照されたい。
電磁輻射の強度減衰は光子の吸収(英語版)と散乱に起因する。幾何的な広がりに起因する逆二乗則による強度低下は減衰に含めない。したがって、強度の総変化は逆二乗則と経路による減衰の両方を考慮にいれて計算する必要がある。
物質中の減衰の主な原因は光電効果、コンプトン散乱、そしてエネルギーが 1.022 MeV 以上の光子については対生成である。