Теория ультразвуковых колебаний как основа построения и применения технических средств получения информации. Воробьев Е.А. - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

16
некоторой натяжкой можно отнести: корабельные переговорные трубы
и медицинские фонендоскопы.
В действительности, в воздухе, в различных средах, в материалах
первоначально сформированный звуковой пучок не может сохранять
фронт своей волны плоским. Реально звуковой пучок расширяется и
при этом отклоняется от плоскости его фронт, и энергия звуковой вол-
ны распределяется в большем телесном углу.
Так, в сферических звуковых волнах, излучаемых точечным источ-
ником, энергия, проходящая через единицу поверхности волнового фрон-
та, убывает пропорционально квадрату расстояния от источника.
Центром возмущения, так называемых цилиндрических волн, явля-
ется прямая линия и здесь плотность энергии звуковой волны уменьша-
ется пропорционально первой степени расстояния от источника звука.
В бытовой акустической технике и акустических системах измере-
ния, контроля и дефектоскопии качества материалов и изделий имеем
дело со сложными звуковыми потоками.
Формирование требуемого волнового фронта ультразвукового излу-
чателя и ультразвукового датчика (преобразователя) – это конкретные
задачи проектирования технических средств получения информации,
что и будет сделано в завершающем разделе курса ФОПИ.
Сила (интенсивность) звука
С плотностью энергии в звуковой волне простым образом связана
сила или интенсивность звука F. Под силой звука F понимают энергию,
проходящую в единицу времени через единичную поверхность, ориен-
тированную перпендикулярно к направлению распространения волны.
В плоской волне сила звука равна энергии, заключенной в паралле-
лепипеде, площадь основания которого равна единице площади (напри-
мер, 1 м
2
!), а высота определяется скоростью звука с в м/с в данной среде.
Объем такого условного параллелепипеда будет измеряться в м
3
, а энер-
гия, заключенная в 1 м
3
,
Э,
F
c
=
(29)
Отсюда для силы звука получим
22 2 2
2
111
Э.
222
c
FccA B cU
ρ
==ρω= =ρ
ω
(30)