Теория ультразвуковых колебаний как основа построения и применения технических средств получения информации. Воробьев Е.А. - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

5
1. ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ЗВУКОВЫХ И
УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ
Звуковые и ультразвуковые колебания – это продольные к направле-
нию распространения упругие колебания материальных частиц. Это
означает, что звук и ультразвук может возникать и распространяться
только в материальных средах и материалах. В вакууме ни звук, ни
ультразвук существовать не могут.
Под ультразвуковыми колебаниями в акустике понимают такие коле-
бания, частота которых лежит за верхним пределом слышимости чело-
веческого уха, т. е. превосходит примерно 20 кГц.
Звуковые колебания, по частоте превышающие эту величину, отно-
сят к ультразвуковым. В настоящее время удается получить ультразву-
ковые колебания с частотой до 10
6
кГц и более.
Следовательно, область ультразвуковых колебаний превышает 16
октав. В длинах волн это означает, что ультразвуковые волны занимают
очень широкий диапазон, простирающийся:
– в воздухе (скорость распространения звука с ≈ 330 м/с, а длины волн
соответственно от λ ≈ 1,6 до λ ≈ 0,3·10
–4
см);
– в жидкостях (скорость примерно с ≈ 1200 м/с, а длины волн от λ ≈ 6 до
λ ≈ 1,2·10
–4
см);
– в твердых телах (примерная скорость распространения с ≈ 4000 м/с,
а длины волн, учитывая частотный диапазон в 16 октав, от λ ≈ 20 до
λ ≈ 4·10
–4
см).
Таким образом, длина наиболее коротких ультразвуковых волн по
порядку величины сравнима с длиной видимых световых волн. Именно
малость длин ультразвуковых колебаний и обусловила их применение
во всех областях техники, технологии, медицины.
Ультразвук является своеобразной физической основой получения
информации при различных измерениях, контроле и дефектоскопии.
Заметим, что, кроме распространяющихся в материальных средах чисто
продольных волн, к ультразвуковым колебаниям относятся колебания
поперечные, поверхностные, изгиба и сдвига. Эти виды ультразвуко-

Страницы