Энергия акустических волн. Акустическое сопротивление среды

Энергия акустических волн. Акустическое сопротивление среды [c.763]

Приведенные выражения показывают, что при нормальном падении ультразвуковой волны коэффициенты отражения и пропускания зависят только от отнощения акустических сопротивлений сред, образующих границу раздела. Если эти величины близки, то значительная часть ультразвуковой энергии проходит через границу раздела. Если же они сильно отличаются друг от друга, как, например, на границе жидкость — воздух или твердое тело — воздух, то коэффициент отражения составляет почти 100% и через границу раздела проходит лишь ничтожная часть энергии. [c.20]

При падении звуковой волны на границу раздела двух сред, скорость звука в которых различна, часть энергии отражается обратно в первую среду, а остальная часть проходит во вторую среду. Согласно известным законам физики, угол падения при этом равен углу отражения, а отношение синусов углов падения и преломления равно отношению скоростей звука в обеих средах. Сумма интенсивностей прошедшего и отраженного лучей, очевидно, равна интенсивности упавшего луча, а величина интенсивности каждого луча определяется свойствами сред, в особенности их акустическим сопротивлением (равным произведению плотности р среды на скорость с распространения звука Б ней). [c.17]

Как видно, параметры звукового поля одного и того же излучателя существенно зависят от среды, в которую излучается энергия. Чем больше акустическое сопротивление рс среды, в которую излучается энергия, тем меньше протяженность ближней зоны го и больше длина волны % и угол расхождения 0 пучка УЗК. [c.98]

Знание длины волны имеет особое значение при рассмотрении излучения звука и уменьшения уровня шума. Когда звуковая волна распространяется в неограниченной среде без потери энергии, то вещественная величина акустического импеданса (1.50) равно рс. Величина рс называется удельным акустическим сопротивлением среды (для воздуха при температуре 20 °С оно равно 41 г/см -с). Если звуковая волна сталкивается с поверхностью какого-либо тела, то часть ее энергии поглощается поверхностью, часть может передаваться через поверхность, а остальная часть энергии отражается. Во многих классических случаях передача и поглощение звука классифицируется как общее поглощение . Отношение общей энергии, поглощенной некоторым материалом, к пришедшей энергии называется звуковым коэффициентом поглощения. Этот коэффициент зависит от природы материала, частоты и т.д. Низкие частоты, излучаемые источником, слабо поглощаются атмосферой и могут распространяться на большие расстояния, тогда как высокие частоты сравнительно хорошо поглощаются атмосферой и при увеличении расстояния довольно быстро затухают. [c.164]

Из приведенных соотношений следует, что чем большим акустическим сопротивлением обладает среда, тем большая энергия требуется для возбуждения в ней волн с заданной амплитудой смещения, и наоборот, заданная величина энергии в акустически более плотной среде передается волнами с меньшей амплитудой смещения частиц. [c.35]

При падении ультразвуковой волны на границу раздела двух сред, обладающих разными акустическими сопротивлениями, часть энергии отражается обратно в первую среду, а остальная часть энергии проходит во вторую среду. При этом характер отражения и преломления ультразвуковой волны существенным образом зависит от угла между направлением распространения волны и нормалью к поверхности раздела сред (угла падения). [c.16]

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]

Если толщина промежуточной среды соизмерима с длиной волн, то роль ее может быть двоякой в зависимости от ее акустических характеристик. Именно если удельное акустическое сопротивление ее вещества занимает промежуточное положение между сопротивлениями двух разделяемых сред, то прослойка уменьшает коэффициент отражения. Напротив, если удельное сопротивление прослойки либо больше, либо меньше обоих удельных сопротивлений двух основных сред, то прослойка увеличивает коэффициент отражения (уменьшает количество энергии, проникающей из первой среды во вторую сквозь третью прослойку). [c.798]

Пьезоизлучатель, питаемый генератором высокой частоты, посылает в испытуемый образец ультразвуковые колебания. Если генератор настроен на частоту, при которой в исследуемом образце не наблюдается резонанса, то режим работы излучателя и, соответственно, генератора не изменяется. При настройке генератора на частоту резонанса, в образце возникают стоячие волны, отличительной чертой которых является отсутствие передачи энергии вдоль распространения волн, в силу чего уменьшается отбор мощности от преобразователя [110]. Это может быть истолковано как уменьшение акустического сопротивления среды—сопротивления нагрузки на излучатель. Уменьшение сопротивления нагрузки приводит к уменьшению амплитуды колебаний генератора и к увеличению его анодного и сеточного токов. Эти изменения могут быть отмечены тем или иным индикатором. Зная частоту излучаемого ультразвука и скорость его расиространения в материале контролируемого изделия, легко определить его толщину или расстояние до дефекта, от которого в данный момент имеет место отраженная, интерферирующая с падающей, ультразвуковая волна. [c.137]

При падении у.тьтразвуковой волны на границу раздела двух сред в общем случае часть энергии ультразвуковой волны отражается, а часть — преломляется, проходит во вторую среду. Степень преломления падающей волны во второй среде определяется соотношением акустических сопротивлений сред (акустическое сопротивление представляет произведение плотности среды на скорость распространения ультразвука в ней). Чем больше разница в акустических сопротивлениях, тем больше интенсивность отраженной волны. Для отражения ультразвуковой волны от несплошностей в контролируемом метале необходимо, чтобы размеры несплошности были соизмеримы с длиной волны или больше ее. Если размеры дефекта меньше длины волны, происходит огибание его ультразвуковой волной. [c.279]

Когда распространяющаяся в какой-либо среде волиа попадает на границу раздела между двумя средами, то часть энергии проходит во вторую сроду, часть же отражается обратно. При этом распределение энергии между прошедшей волной и отраженной зависит от соотношения акустических сопротивлеиий данных сред. Рассмотрим случай нормального падения плоской волны на границу раздела двух сред, характеризуемых соответственно величинами акустических сопротивлений [c.36]

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]

Следовательно, при высоких частотах сопротивление излучения источника звука равно волновому сопротивлению граничной среды. Отсюда ясно, что в области высоких частот акустический импеданс для сферической волнь , подобно волновому сопротивлению для плоской волны, описывает обратное действие среды на излучатель звука и перенос энергии в звуковой волне. [c.211]