ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Ультразвук - это упругие колебания волны с частотами от (1,5÷2)·10
4
Гц до 10
9
Гц (рисунок 3.1)
Этот диапазон принято подразделять на ультразвук низких частот
(УНЧ), средних частот (УСЧ) и высоких частот (УЗВЧ). Их частотное разде-
ление следующее: УНЧ от 1,5·10
4
до 10
5
Гц, УСЧ от 10
5
до 10
7
Гц, УЗВЧ от
10
7
до 10
9
Гц.
3.3.1 Свойства ультразвука и особенности его распространения
Ультразвук по своей физической природе не отличается от звука и
представляет собой упругие волны.
Все же он имеет ряд особенностей распространения, обусловленные
более высокими частотами и малыми длинами волн, присущими ультразвуку.
Частотные границы ультразвука вы уже знаете. А длины волн УЗВЧ,
например, в воздухе составляют 3,4·10
-3
÷3,4·10
-5
см, в воде 1,5·10
-2
÷1,5·10
-4
см, в стали 5·10
-2
÷ 5·10
-4
см.
Ультразвук в газах и воздухе распространяется с большим, а в жидкос-
тях и твердых телах со значительно меньшим затуханием. Установлено, что
при распространении ультразвука (при равных условиях) в воде его затуха-
ние примерно в 1000 раз меньше, чем в воздухе.
Это обстоятельство объясняется тем, что в газах и ряде жидкостей су-
ществуют области дисперсии звука, сопровождающиеся сильным возраста-
нием его поглощения.
Поэтому область использования УНЧ относится к газовым и воздуш-
ным средам, а УСЧ и УЗВЧ к жидкостям и твердым телам.
Поскольку ультразвуковые волны обладают малой длиной, то в ряде
случаев их распространение можно рассматривать методами геометрической
акустики. Физически это приводит к лучевой картине распространения.
Следовательно, ультразвук, как и свет, подчиняется законам преломле-
ния, отражения, фокусировки и может образовывать строго направленные
пучки. С помощью вогнутых зеркальных отражателей ультразвуковые волны
можно посылать от источника звука в заданном направлении. Ультразвук
практически распространяется прямолинейно.
Другой особенностью ультразвука является то, что даже при сравните-
льно небольших амплитудах колебаний можно получить волны большой ин-
тенсивности. Поскольку при данной амплитуде интенсивность I примерно
равна квадрату частоты f, т.е.
I∼f
2
,
то, ясно, что высоким частотам будут соответствовать большие интенсивнос-
ти.
Ультразвук - это упругие колебания волны с частотами от (1,5÷2)·104
Гц до 109 Гц (рисунок 3.1)
Этот диапазон принято подразделять на ультразвук низких частот
(УНЧ), средних частот (УСЧ) и высоких частот (УЗВЧ). Их частотное разде-
ление следующее: УНЧ от 1,5·104 до 105 Гц, УСЧ от 105 до 107 Гц, УЗВЧ от
107 до 109 Гц.
3.3.1 Свойства ультразвука и особенности его распространения
Ультразвук по своей физической природе не отличается от звука и
представляет собой упругие волны.
Все же он имеет ряд особенностей распространения, обусловленные
более высокими частотами и малыми длинами волн, присущими ультразвуку.
Частотные границы ультразвука вы уже знаете. А длины волн УЗВЧ,
например, в воздухе составляют 3,4·10-3÷3,4·10-5 см, в воде 1,5·10-2÷1,5·10-4
см, в стали 5·10-2 ÷ 5·10-4 см.
Ультразвук в газах и воздухе распространяется с большим, а в жидкос-
тях и твердых телах со значительно меньшим затуханием. Установлено, что
при распространении ультразвука (при равных условиях) в воде его затуха-
ние примерно в 1000 раз меньше, чем в воздухе.
Это обстоятельство объясняется тем, что в газах и ряде жидкостей су-
ществуют области дисперсии звука, сопровождающиеся сильным возраста-
нием его поглощения.
Поэтому область использования УНЧ относится к газовым и воздуш-
ным средам, а УСЧ и УЗВЧ к жидкостям и твердым телам.
Поскольку ультразвуковые волны обладают малой длиной, то в ряде
случаев их распространение можно рассматривать методами геометрической
акустики. Физически это приводит к лучевой картине распространения.
Следовательно, ультразвук, как и свет, подчиняется законам преломле-
ния, отражения, фокусировки и может образовывать строго направленные
пучки. С помощью вогнутых зеркальных отражателей ультразвуковые волны
можно посылать от источника звука в заданном направлении. Ультразвук
практически распространяется прямолинейно.
Другой особенностью ультразвука является то, что даже при сравните-
льно небольших амплитудах колебаний можно получить волны большой ин-
тенсивности. Поскольку при данной амплитуде интенсивность I примерно
равна квадрату частоты f, т.е.
I∼f2,
то, ясно, что высоким частотам будут соответствовать большие интенсивнос-
ти.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- …
- следующая ›
- последняя »
