实时计算声波在两种介质界面处的反射与透射特性，涵盖斯涅尔定律、临界角和插入损失。适用于超声波无损检测和医学超声应用。
入射波（蓝）·反射波（橙）·透射波（绿）— 振幅与各系数成正比
声学阻抗是声波在介质中传播难易程度的度量，是介质本身的固有属性。
$$Z = \rho c$$其中，$Z$ 是声学阻抗（单位：MRayl），$\rho$ 是介质密度（kg/m³），$c$ 是介质中的声速（m/s）。阻抗越大，声波越难“推动”该介质。
垂直入射时，声波能量在界面处的分配由阻抗决定。强度反射系数 $R$ 表示被反射的能量比例，强度透射系数 $T$ 表示穿过去的能量比例。
$$R = \left(\frac{Z_2 - Z_1}{Z_2 + Z_1}\right)^2, \quad T = 1 - R = \frac{4 Z_1 Z_2}{(Z_1+Z_2)^2}$$$Z_1$, $Z_2$ 分别是入射侧和透射侧介质的声阻抗。公式直观显示，$Z_1$ 和 $Z_2$ 相差越大，$R$ 越接近1，反射越强。
当声波斜入射时，其传播方向遵循斯涅尔定律，并且存在发生全反射的临界角。
$$\frac{\sin\theta_1}{c_1}= \frac{\sin\theta_2}{c_2}, \quad \theta_c = \arcsin\left(\frac{c_1}{c_2}\right) \quad (c_1 < c_2)$$$\theta_1$, $\theta_2$ 分别是入射角和折射角，$c_1$, $c_2$ 是声速。临界角 $\theta_c$ 仅在声波从慢介质进入快介质时存在，入射角超过 $\theta_c$ 则发生全反射。
超声波无损检测：在工业上，常用水浸法或接触法对金属部件进行探伤。工程师需要计算声波从耦合剂（如水）进入工件（如钢）时的透射率，以确保有足够的能量进入工件内部去发现裂纹或气孔等缺陷。
医学超声成像：B超检查时，超声波需要从探头进入人体。在探头表面会涂上耦合剂，其阻抗设计介于探头晶体和皮肤组织之间，目的是减少反射，让更多声能进入人体，从而获得更清晰的图像。
隔声与吸声材料设计：在设计录音棚或安静设备舱时，会使用多层不同阻抗的材料。通过计算各层界面的反射和透射，可以设计出让特定频率声波在层间多次反射消耗殆尽的结构，达到高效隔音的效果。
水下声学与换能器设计：声呐的换能器需要将电信号高效转化为水中的声波。常在压电陶瓷（高阻抗）和水（低阻抗）之间加入一层或多层“匹配层”，其阻抗值经过精心计算，可以极大减少界面反射，让声能最大限度地辐射到水中。
开始使用此工具时，许多人常犯类似的误解。首先要明确的是：“阻抗大 ≠ 声音易通过”。恰恰相反，阻抗大的介质是“声音难以传播的介质”。虽然钢传播声音的速度比空气快得多，但其“重量（密度）”的影响更大，导致阻抗非常高。请注意不要混淆“传播难易度”与“阻抗大小”。
其次，关于反射系数R为负值的含义。例如，从水（Z1=1.5e6）到钢（Z2=4.6e7）入射时R为正，但从钢到水入射时R为负。这意味着反射波的相位反转180度（波峰作为波谷反弹）。通过动画仔细观察波形，可以直观理解这种差异。
最后，最大的陷阱在于本计算以“垂直入射”为前提。实际工程中声波更常斜向入射。此时反射与透射行为会遵循斯涅尔定律随角度变化，且在界面可能发生波型转换（如纵波转横波等）。请将此工具的结果作为理解基础“垂直入射情况”的基石来运用。