Распространение волны в среде с дисперсией скорости

Скорость распространения акустических волн для жидкостей или газов определяют при заданном состоянии среды (температуре, давлении) постоянной с=У(др/др) =УКр, где р — давление в веществе р — его плотность К — модуль всестороннего сжатия, равный отношению давления к деформации изменения объема с обратным знаком. Индекс 5 показывает, что производная берется при постоянной энтропии. Как правило, скорость не зависит от частоты, однако в некоторых веществах в определенном диапазоне частот наблюдают дисперсию скорости. Это объясняется тем, что скорость зависит от числа степеней свободы колебательного движения молекул. В упомянутом диапазоне частот в колебания начинает вовлекаться дополнительная степень свободы взаимное движение атомов внутри молекул. Исследование свойств веществ и кинетики молекулярных процессов по скорости (и затуханию) акустических волн составляет предмет молекулярной акустики. [c.30]

В [425, с. 767/097] рассматривалось распространение поверхностных волн, когда объект находится под землей. При этом возникает дисперсия скорости. Отмечается возможность увеличения фазовой скорости до 40 % и влияния на нее акустических свойств окружающей среды. [c.334]

В среде, обладающей дисперсией (рассеянием), происходит искажение формы группы волн при ее распространении, обусловленное различием фазовых скоростей отдельных компонент группы. В этом случае скорость переноса энергии группой волн называют групповой скоростью. При отсутствии дисперсии групповая скорость совпадает с фазовой скоростью волны. [c.52]

Однако в неоднородной среде фазовая скорость зависит от частоты (дисперсия волн), а при больших интенсивностях воздействия реальные среды нельзя считать упругими [55]. Поэтому при больших амплитудах, а также при импульсном воздействии скорость распространения энергии колебаний (групповая скорость волны) может существенно отличаться от рассчитанной по формуле (10). В простейшей теории упругой среды процессы сжатия и растяжения ее элементарных объемов считают обратимыми (т. е. протекающими без изменения энтропии) и, следовательно, адиабатическими. В таком адиабатическом приближении переменное давление, возникающее от переменного сжатия и разряжения (звуковое давление), в любой данной точке среды можно считать функцией только координаты и времени. При этом условии колебательную скорость V и плотность среды р связывают со звуковым давлением р тремя уравнениями в частных производных по координате г и времени т уравнение движения [c.21]

Зависимость коэффициента поглощения и фазовой скорости волны от частоты (дисперсия), обусловленная собственными колебательными свойствами элементов среды, приводит к существенному различию скорости распространения энергии возмущения (групповой скорости) от фазовой скорости отдельных составляющих сложной негармонической волны. Поэтому групповая скорость при импульсном воздействии (например, ударной волны) может быть намного больше фазовой скорости, найденной по формуле (10). Нелинейные свойства элементов реальных сред, кроме дисперсии, вызывают обратное излучение части энергии звуковой волны (реверберацию). Неоднородности среды увеличивают этот вид реверберации. [c.23]

Как было показано выше, кривая дисперсии оптического вращения (ДОВ) представляет собой зависимость молекулярного вращения от длины волны. Молекулярное вращение [Ф] обусловлено различием показателей преломления левого и правого циркулярно поляризованного света (яь ф Пц), т. е. различными скоростями их распространения в среде [1, 2]. Кривая кругового дихроизма представляет собой зависимость разности коэффициентов поглощения (Ле) или молекулярной эллиптичности ([0]) от длины волны [2, 3]. Кривая ДОВ дает информацию как о всех асимметрических центрах в молекуле (это называют эффектом фона или скелетным эффектом ), так и о стереохимическом окружении хромофора. В отличие от ДОВ метод КД дает информацию только о ближайшем стереохимическом окружении хромофора, если он оптически активен. [c.127]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛНЫ В СРЕДЕ С ДИСПЕРСИЕЙ СКОРОСТИ [c.303]

По аналогии с различным поглощением света для левой и правой круговых компонент можно составить понятие о различии в скоростях распространения обеих компонент, которое будет наблюдаться при прохождении поляризованного света через оптически активную среду. Это приводит к различной рефракции обеих круговых составляющих поляризованного излучения. Экспериментально можно определять лишь разность показателей преломления щ—Пг. Такое явление называется оптической вращательной дисперсией, а зависимость разности п.1—Пг от длины волны — ОВД-снектром (спектром оптической вращательной дисперсии) или ОВД-кривой. И в этом случае наиболее важной информацией, получаемой из подобных измерений, является оптическая сила ротатора, имеющая существенное значение для теоретических исследований. Она свидетельствует о степени взаимодействия между хромофорными группами в молекуле оптически активного соединения и может быть также использована для идентификации электронных переходов. [c.86]

Акустические характеристики. Скорость распространения продольных звуковых волн (ЗВ) определяется по ф-ле с= A/p, где р — плотность, К— коэфф., учитывающий упругие свойства среды. В полимерных материалах, свойства к-рых отличаются от свойств идеально упругой среды, характер распространения ЗВ зависит не только от параметров К ж р, но и от вязкости, вязкоупругости, пластичности, а также от степени структурной неоднородности полимеров и их композиций. Все это обусловливает процессы дисперсии, интерференции и рассеяния ЗВ, их преломление и отражение на границах, где физико-механич. свойства среды изменяются вследствие ее структурной неоднородности. В связи с этим для полимеров характерна зависимость с от длины ЗВ X (геометрич. и физико-механич. дисперсия). [c.26]

При этом скорость распространения сдвиговых волн не зависит от этих размеров. При распространении продольной волны вдоль стержня развиваются деформации у стенок стержня, поэтому скорость упругой волны несколько занижена. В безграничной среде таких деформаций не наблюдается, отсюда незначительное превышение скорости продольной упругой волны. Необходимо отметить, что с изменением частоты в стержне будет иметь место дисперсия звука, которую правильнее назвать геометрической дисперсией , так как она обусловлена не внутренним строением, а геометрическими размерами. Обычно геометрическую дисперсию используют для определения коэффициента Пуассона. Решив совместно выражения для скорости распространения упругих волн в монолите и стержне, получим [c.144]

Передача светового импульса в световоде характеризуется затуханием и дисперсией (уширением импульсов), а также временем пробега. Скорость распространения электромагнитной волны обратно пропорциональна корню из диэлектрической проницаемости среды распространения. Поскольку волокна используются для передачи волн оптического диапазона, то вместо относительной диэлектрической проницаемости обычно пользуются связанным с ней и [c.348]

Гораздо более сложная картина наблюдается в том случае, если диаметр стержня, по которому распространяется звук, нельзя считать много меньшим длины звуковой волны. В этом случае наблюдается дисперсия звука, зависящая не от свойств самой среды, как это мы имеем в газах или в высокомолекулярных веществах, а от соотношения размеров образца и длины звуковой волны. Аналитическое выражение для скорости распространения ультразвука делается в этом случае очень сложным [302]. [c.224]

Таким образом, прозвучивание перпендикулярно к поверхности лишь в редких случаях приводит к успеху, тогда- как распространение волн вдоль поверхности еще открывает перспективные возможности. Если поперечная скорость звука в слое -Меньше, чем в подложке, то толщина слоя изменяет скорость распространения поверхностных волн и волн Лава (Love—Wellen, Хойслер [592]). В какой мере, несмотря на дисперсию фазовой скорости, измерение импульсными приборами при этом еще оказывается возможным, пока неясно и будет установлено дальнейшими исследованиями. К сожалению, волны Лава имеют тот недостаток, что они могут быть возбуждены только в случае твердой или по крайней мере очень вязкой среды акустического контакта. [c.635]

Дисперсия. Показатель преломления также является важным оптическим свойством материи. Он о-пределяется как отношение скорости распространения излучения в вакууме к скорости его распространения в данной среде. Зависимость показателя преломления от длины волны называется дисперсией. Дисперсия вещества в пределах электромагнитного спектра связана со степенью поглощения радиации этим веществом. В области высокой прозрачности показатель преломления уменьшается с увеличением длины волны (нелинейно) в областях же с высоким поглощением показатель преломления плохо поддается точным измерениям, яо видно, что он довольно резко увеличивает свое значение с ростом длины воляы. На рис. 2.5 схематически представлен спектр поглощения и кривая дисперсии для вещества, прозрачного для лучей [c.18]

Д й — О и /(Л й) 1. Это возможно только в средах, иеобладающих дисперсией. В реальных же средах фазовые скорости ц((й) и у(2(в) различны, в силу чего Лй > О и /(ДЛ) < 1. Более того, при распространении, световых волн в среде величина Д к постоянно меняется. Поэтому фазовые соотношения между исходной волной и ее гармоникой сохраняются только на некоторой длине, называемой когерентной [c.780]

Плети нагружали давлением воды по трубопроводу с силь-фоном для снижения уровня акустических шумов нагружающего насоса. Обе плети были доведены до разрушения. Разрушение первой плети произошло при 150 атм, второй - при 130 атм. Для измерения АЭ использовали следующую аппаратуру. Шестиканальный прибор АС-6А/М разработан в НПФ Диатон для измерений на магистральных трубопроводах на базе облегченного каркаса КАМАК со встроенным блоком питания оригинальной разработки. Система построена по модульному принципу, в основе которого лежит независимый АЭ-канал. Одним из важнейших вопросов регистрации АЭ на реальных объектах является способ расстановки датчиков (антенн). Расстояния между датчиками антенны определяются затуханием упругих волн в объектах контроля, которое, в свою очередь, определяется геометрической формой объекта контроля, дисперсией волн по скоростям, диссипацией энергии за счет внутреннего трения в материале и потерь энергии за счет излучения в пограничную среду. В данном испытании распространение волн исследовалось как на пустой плети, так и на плети, заполненной водой в системе АС-6А/М были установлены частотные фильтры на диапазон 10-200 кГц. Для регистрации уп-152 [c.152]