Теория ультразвуковых колебаний как основа построения и применения технических средств получения информации. Воробьев Е.А. - 25 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

4. ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ ЗВУКА.

ПРОХОЖДЕНИЕ ЗВУКА

ЧЕРЕЗ ГРАНИЦУ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД

При падении плоской звуковой волны на границу раздела двух сред,

обладающих различными плоскостями и скоростями звука (т. е. с раз-

ными акустическими сопротивлениями), часть энергии отражается, а

другая проходит во вторую среду.

Причем, угол отражения равен углу падения, а энергия, проходящая

во вторую среду, подчиняется закону преломления Снеллиуса, который

гласит, что отношение синусов углов падения и отражения равно отно-

шению скоростей звука в обеих средах.

Здесь видна определенная внешняя аналогия с прохождением разде-

ла двух сред электромагнитными волнами, хотя физическая природа

акустического и электромагнитного полей принципиально различны.

Но общность в том, что отношение скоростей звука и относитель-

ных диэлектрических проницаемостей сред, называют показателем, или

коэффициентом преломления первой среды по отношению ко второй.

Относительные интенсивности (по амплитуде, или по силе звука,

или по мощности) отраженной и преломленной звуковых волн опреде-

ляются известными соотношениями Релея.

Эти соотношения справедливы только для сред без потерь, в ко-

торых отсутствует затухание, т. е. поглощение звука, а граница раз-

дела сред плоская, достаточно протяженная, микронеровности кото-

рой много меньше длины звуковой волны. Такие условия, как пра-

вило, на практике выполняются только в частных случаях. Поэтому

подробно рассматривать соотношения Релея в общем виде не будем,

а остановимся на анализе частных случаев, которые характерны для

акустических средств измерений и дефектоскопии.

Таким частным, но важным случаем, в технике акустических изме-

рений является случай нормального падения звуковой волны на грани-

цу раздела сред и материалов. Для этого варианта отражения от грани-