ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
306
Хотя физическая природа ультразвука и управляющая его распространением
основные законы те же, что и для звуковых волн любого диапазона частот, он
обладает рядом специфических особенностей, определяющих его значимость в
науке и технике.
Для низкочастотной области ультразвука длины волн не превышают в
большинстве случаев нескольких сантиметров и лишь вблизи нижней границы
диапазона достигают в твердых телах нескольких десятков сантиметров.
Ультразвуковые волны затухают значительно быстрее, чем волны низко-
частотного диапазона, так как коэффициент поглощения звука (на единицу рас-
стояния) пропорционален квадрату частоты.
Еще одна весьма важная особенность ультразвука – возможность получе-
ния высоких значений интенсивности при относительно небольших амплитудах
колебательного смещения, так как
при данной амплитуде интенсивность прямо
пропорционально квадрату частоты. Амплитуда колебательного смещения на
практике ограничено прочностью акустических излучателей.
Важнейшим нелинейным эффектом в ультразвуковом поле является ка-
витация – возникновения в жидкости массы пульсирующих пузырьков, запол-
ненных паром, газом или их смесью. Сложные движения пузырьков, их захло-
пывания, слияния друг с другом и
т. д. порождают в жидкости импульсы сжа-
тия (микроударные волны) и микропотоки, вызывают локальное нагревание
среды, ионизацию. Эти эффекты оказывают влияние на вещество: происходит
разрушение находящихся в жидкости твердых тел (кавитационная эрозия),
инициируется или ускоряются различные физические или химические процес-
сы.
При распространении ультразвуковой волны даже сравнительно небольшой
интенсивности (всего
несколько ватт на квадратный сантиметр) в жидкости
возникает переменное звуковое давление, амплитуда которого достигает по-
рядка нескольких атмосфер. Под действием этого давления жидкость попере-
менно испытывает сжатие и растяжение. Жидкость без существенного измене-
ния ее свойств можно сильно сжать. Иначе обстоит дело, если в жидкости соз-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 304
- 305
- 306
- 307
- 308
- …
- следующая ›
- последняя »
