Поглощение акустических волн VII

По классической гидродинамике коэффициент поглощения акустических волн в вязкой жидкости определяется формулой [c.231]

Экспериментальное исследование поглощения акустических волн диапазона СВЧ осуществлялось с помощью лабораторных установок, позволяющих проводить измерения на частотах 9,4 и 1—4 ГГц при температуре жидкого гелия до комнатной (рис. 68). Оценка потерь на расхождение звукового пучка при диаметре излучателя —0,1 см составляет величину не большую 0,1 дБ/см в экспериментах на частоте 2,5 ГГц. Зависимость эффективного поглощения АВ за счет разориентации образцов на частоте 2,5 ГГц составляла порядка 0,2 дБ/К. Оценивались потери за счет поглощения звука в пленочном преобразователе и другие. Суммарная ошибка измерений изменений уровня мощности СВЧ равна —0,5 дБ. [c.192]

Акустические методы анализа заключаются в измерениях скорости распространения и коэффициента поглощения акустических волн, зависящих от плотности, вязкости, сжимаемости и температуры анализируемой среды. Обычно используются ультразвуковые колебания с частотой 20 кГц и более. [c.67]

Возникновение течений в пограничном слое вызвано тем, что колебательная скорость акустической волны на абсолютно жесткой поверхности обращается в нуль, поэтому в пограничном слое резко меняется импульс акустической волны, а в связи с этим резко возрастают силы, вызывающие потоки. Эти силы при достаточно тонком пограничном слое намного превышают силы, возникающие в свободном акустическом поле, вследствие поглощения акустической волны. [c.18]

Определение частоты световых импульсов, отраженных пузырьками или локальными неоднородностями оптической плотности потока Определение спектра поглощения акустических волн [c.152]

Таблица в.14. Плотность р, скорость распространения ультразвука С, удельное акустическое сопротивление т), коэффициент поглощения акустических волн а тканей человека и животных [c.114]

Как видим, коэффициент поглощения обратно пропорционален квадрату длины акустической волны. Здесь невольно вспоминается эффект рассеяния света крупными частицами мутной среды как вытекает из диаграммы гл. VI, в некотором интервале для параметра а коэффициент рассеяния света оказывается тоже обратно пропорциональным квадрату длины волны (световой) однако не следует забывать, что подобное сходство — чисто формальное, ибо рассеяние света приводит лишь к изменению направления вектора Умова, не уменьшая полной эне)ргии светового поля, между тем как только что рассмотренный эффект поглощения акустических волн представляет собой переход энергии волн в энергию тепловую, а потому действительно мы в праве отождествлять выражение (104) с / (X). [c.776]

Но непосредственные измерения скорости звука в воздухе дают значи- тельно большие значения для с. Причина расхождения заключается в том, что в действительности процессы изменения давления в звуковой волне, распространяющейся в газе, идут не изотермически, а приблизительно адиабатически, ибо при не слишком малых частотах колебаний тепло не успевает отводиться в стороны, или точнее, успевает отводиться лишь отчасти. О последнем уточнении приходилось уже говорить выше в связи с исследованием поглощения акустических волн (см 5). [c.782]

Полученные для рассматриваемых труб характеристики свидетельствуют о том, что затухание наиболее мощных мод для пустой и заполненной трубы составляет около 0,2 ёВ/м. Это позволяет устанавливать приемники на расстоянии до 100 м друг от друга. При диагностике газопроводов (аналог пустой трубы) локализацию следует проводить для моды 3,3 мм/мкс, а при обследовании нефтепроводов — 1,5 мм/мкс. Измерение акустических сигналов осуществляли на трубе, очищенной от изоляции, наличие которой может приводить к дополнительному поглощению энергии волны. Поэтому приведенную оценку расстояний между приемниками для указанного частотного диапазона следует считать максимальной [139]. [c.198]

В этой главе приводятся данные по скорости распространения и поглощения ультразвуковых волн, адиабатической сжимаемости и молярной скорости звука, а также оригинальный материал, перечисленный к употребительным в настоящем Справочнике единицам. Большее внимание в работе уделено вопросу связи ультра акустических параметров с другими физикохимическими свойствами углеводородов. Поскольку справочные материалы по ультраакустическим данным еще ие публиковались, не считая монографий по ультразвуку [16, 21, 36], вводная часть главы несколько расширена, чтобы дать возможность интересующимся ознакомиться с состоянием вопроса в данной области иа сегодняшний день. [c.449]

I Поглощение обусловлено вязкостью, упругим гистерезисом (т. е. различной супругой зависимостью при расширении и сжатии) и теплопроводностью. Последний механизм поглощения связан с тем, что процесс распространения акустической волны считают адиабатическим. Расширение или сжатие элементарного объема сопровождается изменением температуры, но они настолько кратковременны, что процесс выравнивания температуры можно не учитывать. В действительности теплопроводность существует и способствует потере энергии колебаний. Существуют также другие механизмы поглощения, проявляющиеся при более высоких частотах, чем применяют в АК. [c.33]

При падении на поверхность ОК световые импульсы частично отражаются, а частично поглощаются ею. Глубина проникновения света в металлы обычно не превышает 0,1 мкм и тем меньше, чем больше длина световой волны. При сравнительно небольшой интенсивности поглощенный свет вызывает разогрев приповерхностного слоя приблизительно на такую же глубину и появление термоупругого напряжения. Амплитуда акустических волн Р здесь практически линейно возрастает с увеличением интенсивности све- [c.71]

В этой главе приводятся данные по скорости распространения и поглощению ультразвуковых волн, а также адиабатическая сжимаемость, рассчитанная из акустических измерений по соотношению (1). [c.406]

Целый ряд процессов, таких, как трение в газовой фазе, поглощение акустической энергии в твердой фазе и прохождение акустических волн через сопло, вносят вклад в затухание колебаний. Рассмотрим здесь более подробно наличие в потоке частиц конденсированной фазы, что иногда оказывает преобладающее влияние на устойчивость и имеет относительно простое объяснение. [c.121]

Коэффициент затухания 8 характеризует ослабление волны вследствие необратимых потерь при ее распространении в среде (см. разд. 1.1.1). Коэффициент затухания складывается из коэффициента поглощения и коэффициента рассеяния. 6 = 5п + 5р. При поглощении акустическая энергия переходит в тепловую в результате действия теплопроводности (отвод энергии от элементарного объема, испытывающего расширение и сжатие), упругого гистерезиса (зависимость напряжение -деформация описывается разными кривыми при расширении и сжатии) и вязкости (в жидкости). При рассеянии энергия остается акустической, но уходит из направ-ленно-распространяющейся волны. Поскольку [c.32]

Нормальные волны в трубах. Трубы являются волноводами для акустических волн, распространяющихся в содержащихся в трубах средах - жидкостях и газах, благодаря чему волны могут распространяться без геометрического расхождения, часто на большие расстояния, определяемые поглощением звуковых волн. При этом распространяются только нормальные волны, характерные для данного волновода (трубы), причем могут распространяться несколько нормальных волн одновременно. Разные нормальные волны различаются [c.57]

Нп/МГц м для алюминия 0,05. .. 0,06 для магния 0,1. Поглощение определяет затухание акустических волн в аморфных твердых телах, а также в монокристаллах. [c.203]

Метод прохождения применяют для исследования физико-механических свойств материалов с большим поглощением и рассеянием акустических волн, например при контроле прочности бетона по скорости ультразвука. При двустороннем соосном расположении преобразователей обычно используют продольные волны. При контроле способом поверхностного прозвучивания преобразователи располагают по одну сторону от ОК и используют головные, поперечные или поверхностные волны. В обоих случаях измеряют время распространения и амплитуду сквозного сигнала. [c.215]

Поглощение лазерного импульса приводит к нестационарному повышению температуры поверхностного слоя как поглощающей, так и (за счет теплопроводности) прозрачной среды. При этом происходит возбуждение акустических волн как в прозрачной, так и в поглощающей среде. [c.545]

Михайлов И, Г., Ф е о ф а н о в Г. П., Дифференциальный метод измерения поглощения ультразвуковых волн в жидкостях, Акустический журнал, 1956, т, 2, вып. 2, стр. 194. [c.243]

Приборы с оптико-акустическим детектированием излучения. Метод основан на возникновении акустических волн под действием прерывистого светового потока, спектральный состав которого перекрывает спектр поглощения исследуемых молеку.т. [c.14]

Среди многочисленных методов измерения скорости и поглощения ультразвуковых волн в полимерах наиболее распространенными и наиболее перспективными являются импульсные. Сущность любого импульсного метода измерения коэффициента поглощения ультразвука заключается в сравнении амплитуд импульсов, прошедших в исследуемом образце различный акустический путь, и в вычислении а по формуле (29). [c.70]

Считают, что для плоской акустической волны в неограниченной однородной сплошной среде звуковое давление и колебательная скорость совпадают по фазе, энергия волны не поглощается и величины р и и не зависят от расстояния до источника удельное акустическое сопротивление среды везде одинаково и реактивно, т. е. не описывает диссипации энергии. В действительности полное акустическое сопротивление реальной среды (импеданс) имеет активную составляющую, соответствующую поглощенной части звуковой энергии, [c.22]

Уравнения ( .50)—( .52) и уравнения (IV.21), ( .24) и (1У.25) аналогичны. Адиабатическая сжимаемость при акустической релаксации зависит от частоты в данном случае так же, как диэлектрическая проницаемость, когда речь идет о простой области ее дисперсии, описываемой одним временем релаксации. Но в акустической спектроскопии принято описывать экспериментальные данные не величинами и Рз а более привычными характеристиками — скоростью и коэффициентом поглощения звуковых волн. С этой целью, подставляя (IV.42) и (IV.46) в уравнение (IV.45), получаем [c.68]

Акустическая релаксация в бензоле. Исследования акустических спектров жидкого бензола обнаруживают широкую и интенсивную полосу поглощения, расположенную в интервале частот от 50 МГц до 5 ГГц. На рис. 18 приведены экспериментальные данные при 20° С. На оси абсцисс отложены величины lg со, где со = 2я/ — круговая частота звуковых колебаний, распространяющихся в бензоле. На оси ординат отложены значения индекса поглощения звука р = = аа , где а — амплитудный коэффициент поглощения звуковых волн, длина которых равна к, а частота V (см. 10). Исследование экспериментальной кривой, изображенной на рис. 18, показывает, что 5>та кривая в пределах ошибок опыта следует уравнению [c.107]

При распространении акустической волны, вследствие различных тепловых свойств дисперсионной среды и дисперсной фазы, между ними происходит теп.лообмен, который приводит к дополнительному поглощению акустической энергии а . Этот факт был теоретически исследован Исаковичем [34]. При распространении звука в гомогенных жидкостях изменение температуры происходит адиабатически. Изотермические сжатия и разрежения могут быть заметны лишь на высоких частотах (порядка 10 МГц), при которых температурная волна (Хт) соизмерима с Я. В эмульсиях же при г X температура дисперсной фазы и дисперсионной среды при адиабатических сжатиях и разрежениях меняется по-разному. Это должно приводить к теплообмену между фазами и соответственно к дополнительному затуханию — термическому поглощению. Значение термического поглощения на высоких частотах Исакович определяет выражением [c.222]

Анализ приведенного выражения показывает, что полный поперечник рассеяния зависит не только от размеров частиц наполнителя (параметр г), но и от размеров включений и содержания газовой фазы (параметр Р1). При этом оценить поглощение акустической энергии в материале можно с. помощью коэффициента поглощения. Амплитуда плоской волны, распространяющейся в неограниченной среде вдоль некоторой оси х, описывается как [c.26]

Акустические свойства пенопластов характеризуются коэффициентом поглощения звуковых волн, который определяется по формуле [c.158]

Известны также химические реакции, которые не протекают в отсутствие акустических полей. Установлено, что скорость поглощения звуковых волн в отсутствие кавитации линейно зависит от их интенсивности. Поглощение энергии акустическ1гх волн в кавитационных полях подчиняется параболическому закону. Процесс поглощения акустических волн можно описать следующими уравнениями [c.102]

Исследование влияния высокотемпературного отжига на поглощение акустических волн в твердом растворе У ,Ьи,А1501 /А, П, Андреев, С, Ф. Ахметов и др,— Физика твердого тела, 1982, т, 24, № 4, с, 1228—1231, [c.254]

И е р е 3 о и а и с и о е поглощение акустических волн в жидкостях с газовыми пузырьками/И. С, Кольцова, Л, О. Крынский. И, Г, Михайлов. П. Е. Покровская, — В кн, Тр ды 1.Х Всес, акустической конф. М., [c.189]

Коэффициент поглощения акустических волн в средах а. При распространении плоских акустических волн в среде их иитенсивиость / уменьшается по мере удаления от источника излучения согласно формуле [6, 29] [c.105]

Таблица 6.13. Плотность р, скорость распространения ультразвука С, удельное акустическое сопротивление ц, коэффициент поглощения акустических волн а и расстояние Н, на котором интенсивность акустических волн уменшается вдвое, некоторых тканей человека на частоте I МГц [22)

Выше уже указывалось, что численный анализ конкретных случаев является почти едипствеппым методом изучения задач, рассматриваемых в настоящей главе. Однако в некоторых случаях оказывается возможным аналитическое рассмотрение. Такой задачей является, в частности, исследование колебательной системы при полном поглощении энергии падающей акустической волны на одном из концов трубы. [c.267]

Пусть в концевом сечении трубы с координатой (рис. 22) импеданц отверстия известен и равен На другом конце трубы с координатой 2 пусть происходит полное поглощение энергии подходящих к 2 акустических волн. В таком случае краевое условие для конца с координатой 2 будет [c.267]

АКУСТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, изучает распространение в в-ве звуковых волн малых амплитуд. В случае продольных волн частицы или малые элементы объема, содержащие не менее 10 молекул, колеблются вдоль направления распространения волны, в случае поперечных-в плоскости, перпендикулярной этому направлению. Продольные волны создают последовательно чередующиеся адиабатич. сжатия и разрежения среды, сопровождающиеся изменением т-ры и соответствующим смещением равновесия хим. р-ций. В областях сжатия и разрюжения возникают небольшие локальные отклонения от термодинамич. равновесия, не приводящие (в случае звуковых колебаний малых амплитуд) к фазовым переходам. Среда стремится вернуться в состояние термодинамич. равновесия, т.е. возникают релаксац, процессы, к-рые приводят к поглощению энергии волн. Убывание амплитуды (избыточного давления АР) плоской волны, распространяющейся вдоль направления х, описывается ур-нием АР(х) = АРое где ДРо начальная амплитуда, а-коэф. поглощения, зависящий от частоты [c.80]

Меркулов Л. Г., Поглощение ультразвуковых волн в некоторых щелочно-галлоидиых кристалла х, Акустический H[c.243]

Однако существенным отличием акустических фокусирующих систем от оптических является соотнощение между длиной ВОЛНЫ и размерами системы. В акустике ввиду сравнительно больщих длин волн в больщей стененн проявляются дифракционные явления и поэтому фокусировка получается более размытой. К недостаткам звуковых линз, кроме различного типа аберраций, следует отнести их неполную прозрачность ввиду различия между акустическими сопротивлениями материала линзы и среды. Кроме того, для линз отмечается больнюе рассеяние и поглощение ультразвуковых волн в материале линзы на высоких частотах. С точки зрения наименьшей потери ультразвуковой энергии при фокусировке предпочтение следует отдать вогнутым зеркалам, однако они неудобны тем, что изображение в этом случае получается со стороны источника ультразвука. Наиболее эффективными фокусирующими системами следует считать пьезоизлучатели вогнутой формы. [c.59]

Для тел, отличающихся однородной структурой, поглощение ультразвуковых колебаний невелико и в основном определяется коэффициентами вязкости и теплопроводности. В неоднородных структурах поглощение может достигать достаточно большой величины [122, 123, 124]. При этом характер частотной зависимости коэффициента поглощения и его величина зависят, как уже указывалось, от соотношения между длиной волны звука Q) и размером кристаллов в металле d) (см. гл. I). Особенно велико поглощение при ( /л 1 и главным образом определяется диффузионным рассеянием. В этом случае рассеяние звука подобно рассеянию света в мутной среде. С изменением соотношения между длиной волны и размерами кристаллов механизм поглощения изменяется. Так, нри dll. < 1 сильно возрастает ноглощение, обусловленное теплопроводностью, что приводит к превращению колебательной энерх ии акустической волны в тепловую [24]. [c.147]

Таким образом, ультразвуковые исследования показывают, что природа механизмов, ответственных за акустическую релаксацию в концентрированных растворах полимеров на частотах мегагерцевого диапазона, является достаточно сложной и до конца не раскрытой. Можно считать, что в области частот ниже 1 МГц основной вклад в поглощение ультразвуковых волн для большинства исследованных систем обусловлен вязким трением гибких и, следовательно, достаточно крупных участков полимерных цепей, которое приводит к релаксации как объемной, так и сдвиговой вязкости. Кроме того, есть основания предполагать, что на более высоких частотах наблюдаемое релаксационное поведение связано с релаксацией объемной вязкости, обусловленной мелкомасштабными процессами неизвестной в настоящее время природы, которые полностью игнорируются в модели гауссовых субцепей. Не исключено, что в данной области частот возможно наличие и других релаксационных механизмов, например связанных с влиянием растворенного полимера на объемную вязкость растворителя, как, в частности, это имеет место в растворах ПЭО — хлороформ [34]. Следовательно, акустическая релаксация на частотах мегагерцевого диапазона не может быть полностью объяснена в рамках сущест- [c.196]

Вакуумированные плиты со стеклянными волокнами харак теризуются меньшим звукопоглош,ением, чем обычные изоляционные материалы, заполненные воздухом. Это объясняется двумя причинами во-первых, отсутствует поглощение звуковых волн в волокнах за счет трения при сопутствующем движении воздуха, так как волокна находятся в вакууме, и, во-вторых, точки соприкосновения волокон нагружены атмосферным давлением так сильно, что они упруго передают колебания наружных стенок, почти не вызывая поглощения. Этот акустический эффект ясно выражен, и, постукивая пальцем по изолирующей плите, можно легко определить, имеется ли в ней вакуум или она заполнена воздухом. [c.386]

Чувствительность спектрофона можно значительно увеличить, если лазерный пучок модулировать частотой, соответствующей собственному резонансу ячейки с образцом. Такнм способом Дьюи и др. [31] повысили коэффициент акустического усиления более чем в сто раз. Кроме того, этот метод устраняет трудности, возникающие в нерезонансном методе вследствие поглощения лазерного излучения стенками ячейки. Поскольку схему измерений сигнала можно точно настроить на резонансную частоту желаемой акустической моды (например, с узлами на стенках ячейки), поглощение стенками и окнами ячейки, которое в основном дает вклады в акустические волны с различными фазами и пространственными характеристиками, не вносит существенного вклада в измеряемый сигнал. Другой способ увеличения чувствительности — использование внутрирезонаторного поглощения. Когда камера с образцом размещена внутри резонатора лазера, акустический сигнал усиливается вследствие повышения интенсивности излучения внутри резонатора коэффициент увеличения чувствительности может достигать 100 (см. разд. 2.1.1). [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология