ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные параметры и закономерности упругих колебаний звукового и ультразвукового диапазонов частот из "Ультразвуковая аппаратура промышленного назначения Издание 2" Практические применения упругих колебаний звукового и ультразвукового диапазонов частот связаны с физическими свойствами среды, в которой они распространяются, и тех явлений, которые возникают при распространении этих колебаний. Поэтому первоначально необходимо К ратко напомнить основные физические параметры и закономерности, присущие упругим колебаниям звукового и ультразвукового диапазонов частот при распространении их в различных средах. [c.6] Скорость распространения звука связана с длиной волны и периодом колебаний соотношением С=)4- Так как частота колебаний об-ратна периоду, т. е. времени, необходимому для прохождения волной расстояния, равного одной длине волны, то С= 1/7 . Следовательно, К СТ. [c.6] Скорости распространения упругих колебаний различны для разных сред и определяются следующими выражениями. [c.6] в которых направление смещения частиц совпадает с направлением распрост1ра-нения волны, называют продольными. [c.6] Волны могут распространяться на поверхности материала, не проникая в его глубину. Скорость поверхностных волн составляет примерно 0,9 скорости волн поперечных. В табл. 1-1 приведены скорости распростране- ия и длины волн в различных материалах на разных частотах. [c.7] Давление Р, измеряемое в какой-то определенной точке окружающей излучатель среды, изменяется в зависимости от времени. При колебательном движении излучателя давление Р в рассматриваемой точке оначала увеличивается, становясь больше гидростатического давления Ро, затем уменьшается до значения, меньшего, чем гидростатическое, и, наконец, опять увеличивается до величины Ро. Таким образом, Р = Ро + Р1. Разность между мгновенным значением давления в точке Р и мгновенным значением гидростатического давления Ро составляет избыточное давление Р. [c.8] Единицей измерения звукового давления является -ньютон на квадратный метр (ГОСТ 8849-58). Указанный ГОСТ предусматривает возможность использования единицы дина на квадратный сантиметр (система акустических единиц — СТС). Однако теперь эта единица называется бар. [c.8] Проходящие в среде ультразвуковые волны испытывают поглощение, обусловленное вязкостью (силами внутреннего трения), теплопроводностью и м олекулярным поглощением среды. При поглощении, зависящем от частоты звука, энергия звуковых волн переходит в тепловую энергию. Помимо поглощения, имеет место рассеяние звуковой энергии, обусловленное неоднородностью среды. [c.8] Следует указать, что поглощение и рассеивание звука значительно возрастают, когда размер частиц среды становится соизмеримым с длиной волны звука. [c.8] Ло — амплитуда упругих колебаний в точке л = 0 а — коэффициент поглощения. [c.8] С1 и Сг —скорости распространения звука в этих средах. [c.9] В качестве примера можно указать, что при падении звуковой волны из воздуха на твердое тело отражается практически 100% энергии при падении волны из воды на стальную пластинку в тех же условиях 70% энергии будет отражено и только 30% пройдет в сталь. [c.9] Интерференцией называется наложение иесколыких колебаний, которые могут распространяться в среде одновременно и независимо друг от друга. [c.9] На рис. 1-3 показано явление сложения двух независимых волн, в результате чего происходит усиление амплитуды (рис. 1-3,а) или ослабление ее. Частным случаем интерференции является образование стоячих волн (рис. 1-3,6). [c.9] Са —скорость звука во второй среде. [c.9] Описанные выше основные акустические закономерности используются в различных ультразвуковых установках, аппаратах и приборах. [c.10] Вернуться к основной статье