Колебания ультразвуковые 282 - Дифракция

Карбиды вольфрамовые (релиты) 220 - Наплавочные материалы 221 Карты технологические на сборочно-сварочные работы 445, 446 Кассеты светозащитные 265 Классификация видов НТД 444 Коды сборочно-сварочных операций 447 Колебания ультразвуковые 282 - Дифракция 291, 292 - Затухание 286 - Направленность 285 - Определение 282 - Отражение 287 - Поляризация 289, 290 - Свойства 285 - Трансформация 287 Контроль - аустенитных швов 327 [c.471]

Основные физические закономерности, свойственные звуку, полностью применимы и для ультразвуковых волн. Наряду с этим малая длина ультразвуковых волн обусловливает и некоторые особые явления, несвойственные волнам звукового диапазона. Направленность излучения звука зависит от соотношения между размерами излучателя и длиной волны (см. 62). Чем меньше длина волны по сравнению с размерами излучателя, тем больше направленность излучения звука. С уменьшением длины волны, кроме того уменьшается также и роль дифракции в процессе распространения волн (см. 57). Поэтому ультразвуковые волны, имеющие сравнительно малую длину волны, могут быть получены в виде узких направленных пучков. В воздухе ультразвуковые волны весьма сильно затухают. Вода по своим акустическим свойствам резко отличается от воздуха. Акустическое сопротивление воды почти в 3500 раз больше, чем воздуха. Следовательно, при одинаковом звуковом давлении скорость колебания частиц воздуха в 3500 раз больше, чем частиц воды. Кинематическая вязкость воды значительно меньше, чем воздуха. Поэтому ультразвуковые волны в воде поглощаются примерно в 1000 раз слабее, чем в воздухе. Этим и объясняется то, что направленные пучки ультразвуковых волн находят широкое применение в гидроакустике для целей сигнализации и гидролокации под водой. Отметим, что использовать для этой же цели электромагнитные волны невозможно, так как их поглощение в воде очень велико. Таким образом, ультразвуковые волны являются, по-существу, единственным видом волнового процесса, который может распространяться с относительно малым поглощением в водной среде. [c.243]

Эти фотографии дают наглядную физическую картину распространения волн мы видим на них наиболее типичные явления, характерные для волнового движения,— дифракцию, рассеяние, интерференцию, основные геометрические законы при падении и отражении волн от препятствий. Кроме того, зная частоту колебаний кварцевой пластинки, служащей излучателем ультразвуковых волн, и измеряя на фотографии расстояния между соседними сгущениями или разрежениями, т. е. длину волны ультразвука, легко определить скорость распространения ультразвука в жидкости. На рис. 179 приведена фотография ультразвуковых волн, излучаемых в вазелиновое масло кварцевой пластинкой толщиной 2 мм на своей [c.283]

По фотографиям ультразвуковых волн в прозрачных твёрдых телах, а также из наблюдений дифракции света на ультразвуковой решётке можно, как об этом мы говорили раньше, определить длину волны ультразвука и, зная частоту колебаний, найти скорость распространения ультразвуковых воли. Поскольку плотность образца известна, можно далее весьма точно вычислить модуль Юнга этого образца. [c.385]

Для обнаружения упругих колебаний в кварце использовался метод дифракции света. Длина продольной ультразвуковой волны в кварце при частоте 2 10 гц составляла 3,5 10" см, т. е. соответствовала длине световых волн ближней инфракрасной области спектра. В качестве источника света использовались ртутные лампы, из света которых выделялись монохроматические линии 5460 А и 5780 А. При относительно большой толщине пластинки и малой длине упругих волн проявляется четкий объемный характер [c.491]

Будем исходить из известного положения о том, что в непосредственной близости от плоскости колеблющегося дискового излучателя (зона дифракции Френеля) почти вся энергия упругих колебаний заключена в волновом поле, имеющем форму цилиндра, т. е. ультразвуковые лучи в этом поле параллельны оси поля, а фронт волны плоский. На расстоянии от плоскости излучателя, равном примерно Ф =- (Я —длина упругой волны), [c.168]

Обладая всеми свойствами звуковых колебаний, УЗК благодаря повышенной частоте имеют и некоторые специфические свойства с повышением частоты увеличивается направленность УЗК и при частотах порядка мегагерц угол раскрытия пучка УЗК столь мал, что к нему можно применить понятие ультразвуковой луч . Это оправдывается и тем, что законы распространения УЗК (преломление, отражение, дифракция) аналогичны законам геометрической оптики. [c.293]

При возбуждении пьезопреобразователем УЗК в изделии ультразвуковой пучок не ограничивается областью, определяемой сечением преобразователя. Некоторая часть энергии выходит за пределы этой области, что обусловлено дифракционными эффектами, вызванными конечными (по сравнению с длиной волны) размерами излучателя. Строгий учет дифракционных эффектов в волновых процессах составляет предмет специального раздела теории колебаний — скалярной теории дифракции . Эта теория применима к любым волновым процессам, в том числе к распространению УЗК П6]. [c.146]

Зна ние условий дифракций ультразвуковых волн дает возможность определять частоту ультразвуковых колебаний для обнаружения тех или иных дефектов по величине. [c.90]

Собаки также могут слышать некоторые ультразвуковые волны. Допустим, что человек дует в свисток Галь-тона ), создающий волны с частотой, превышающей 18 000 Гц в то время как стоящий рядом другой человек услышит только слабое шипение, собака может услышать свист на расстоянии до полутора километров. Ультразвуковые волны можно сделать более проникающими по сравнению с обычными звуковыми волнами в том смысле, что они легче образуют направленный пучок, подобно лучу света от карманного электрического фонарика. Эта способность концентрации Волн в один луч увеличивается с ростом частоты. В то время как радиорепродуктор колеблется с частотой нескольких сотен герц, и эффективность его излучения одинакова во всех направлениях, колебания кристалла, частота которых может превышать миллион герц, создают ультразвуковые волны, которые могут образовывать прямолинейные лучи, подобные световым лучам. Как и световые лучи, ультразвуковые лучи могут отражаться плоским зеркалом (или фокусироваться вогнутым) без большой потери мощности. В сущности, звуковые и ультразвуковые волны подчиняются всем обычным законам волнового движения. Им, так же как и световым волнам, свойственны, например, отражение, преломление, дисперсия, интерференция и дифракция. Однако продемонстрировать и использовать указанные свойства ультразвуковых волн значительно легче, чем обычных звуковых волн, так как длина ультразвуковой волны во много раз меньше длины обычных звуковых волн поэтому для экспериментов можпо применять весьма малые зеркала, линзы, дифракционные решетки и так далее. [c.124]

Остановимся несколько подробнее на наиболее интересных опытных -данных направленности и излучения рупора. Специальное исследование направленности рупоров на моделях произвел Голдман [8]. Он пользовался ультразвуковыми (15 и 25 кгц) колебаниями для возбуждения миниатюрных рупоров таких размеров, чтобы отношение этих последних к длине волны соответствовало действительным соотношениям в реальных рупорах. Так как полярная диаграмма является продуктом дифракции, то соблюдение указанного закона подобия позволяет полученные Голдманом результаты приписать действительным рупорам. [c.122]

Под термином ультразвуковая спектроскопия обычно понимается использование явлений, связанных с дифракцией света, обусловленной периодическими изменениями плотности среды при распространении в ней ультразвуковых колебаний, а также применение к методам анализа частотных составляющих сигналов, используемых в ультразвуковой дефектоскопии. В этой главе имеется в виду второе значение термина. [c.59]

Главный вывод, который можно сделать на основании анализа кривых, приведенных на рис. 5.36, заключается в том, что амплитуда донного сигнала на трещине для данных параметров преобразователя снижается пропорционально увеличению высоты трещины. Эта зависимость использована при разработке метода распознавания типа дефектов и измерения их размеров с использованием дифракции первого и третьего типов (рис. 5.37 см. также схему 9 в табл. 5.7). Суть метода при реализации в ав-том.д.тизированном контроле заключается в следующем. Ультразвуковой прямой преобразователь, перемещаясь по поверхности контролируемого изделия, излучает УЗ-колебания. Эхо-сигналы отраженные от дефекта, и донные сигналы принимаются тем л е преобразователем. [c.265]

При распространении ультразвуковых волн в упругой среде возможна реверберация — постепенное затухание колебаний вследствие повторных многократных отражений. Реверберация может быть объемной (из-за отражений колебаний от граней контролируемого изделия) и структурной (из-за многократных отражений и рассеяния колебаний границами зерен металла). При распространении ультразвуковых волн в упругой среде могут наблюдаться интерференция и дифракция. Интерференция — результат сложения двух или нескольких когерентных колебаний, воздействующих на одну и ту же точку среды. В результате интерференции структура акустического поля вблизи излучателя весьма сложна, и только за пределами зоны Френеля изменение поля приобретает монотонный характер. Интерференция может привести к образованию стоячих волн, характеризующихся тем, что вдоль оси поля наблюдается чередование неподвижных точек и точек, колеблющихся с максимальной ямп.питулой. [c.118]

К настоящему времени методы голографии легли в основу новых направлений исследования, представляющих значительный научный и прикладной интерес. Универсальность принципа голографической регистрации, основанного на общности явлений интерференции и дифракции для волновых процессов различной физической природы и различной частоты, открыла ранее недоступные возможности наблюдения этих процессов, связанные с реализацией голографии в рентгеновском, инфракрасном, радиоволновом диапазонах спектра электромагнитных колебаний, на ультразвуковых волнах, квазичастицах различной природы, а также на дебройлевских волнах частиц. [c.7]

Как следует из приведенных соотношений, использование режимов дифракции Рамана—Ната или Брэгга позволяет осуществить управление фазой, амплитудой и направлением световых пучков, воздействуя на них ультразвуковыми колебаниями среды. Акустооптические устройства могут быть созданы как на объемных, так и на поверхностных акустических волнах. Их основные характеристики будут кратко рассмотрены в 7.7. Здесь ограничимся указанием на то, что эффективность практически всех акус-тоаптических устройств пропорциональна критерию Мг, а энерго-лотребление об ратно пропорционально М2 [c.223]

Дифракция на ультразвуковых волнах. Ультразвуковыми называются колебания с частотой порядка 10 Гц. В жидкости скорость звука г 10 м/с, и поэтому длина ультразвуковой волны г/у = 10 м = 10 мкм. Уплотнения и разрежения в ультразвуковой волне, распространяющейся в жидкости, создают фазовую гармоническую решетку. При гармонической модуляции фазы возникает дифракшя, аналогичная той, которая была рассмотрена для гармонической модуляции амплитуды. Поэтому должна наблюдаться дифракция первого порядка, которую очень удобно воспроизвести с помощью ультразвуковой установки, схема которой изображена на рис. 177. Пьезодатчик П создает ультразвуковые волны, на которых происходит дифракция волн, испускаемых источником 5. Имеются два дифракционньк максимума первого порядка в полном соответствии с (33.64а) и центральный максимум. [c.231]

Предлагаемая книга посвящена распространению ультразвуковьЕх волн в жидкостях, газах и твердых телах, рассматриваемых как сплошные среды с разными характеристиками упругости. В ней систематизированы вопросы, имеющие непосредственное отнощение к специфике ультразвука возможности генерирования направленных пучков плоских волн, высокой интенсивности ультразвукового излучения и т. д. В связи с этим основное внимание в книге уделено различным аспектам распространения плоских волн их общим характеристикам, затуханию, рассеянию на неоднородностях, отражению, преломлению, прохождению через слои, интерференции, дифракции, анализу нелинейных явлений, пондеромоторных сил, краевых и других эффектов в ограниченных пучках. Рассматриваются также сферические волны, которые формируются при пульсационных колебаниях сферических тел, в дальней зоне излучателей малых размеров, в ультразвуковых фокусирующих системах. Большинство из этих вопросов обсуждается применительно к продольным волнам для сред, обладающих объемной упругостью, а для других типов волн, в частности для сдвиговых волн в жидкостях и твердых телах, дополнительно рассматриваются те вопросы, которые составляют их специфику. К ним относятся граничные и нелинейные эффекты в твердых телах, трансформация волн, их дисперсия, поверхностные волны, соотношения между скоростями звука и модулями упругости в кристаллах, в том числе в пьезоэлектриках. [c.2]

Ультразвуковым волнам присущи общие закономерности распространения в соответствии с явлениями дифракции (огибания) и интерференции (сложения). При размерах излучателя, меньших длины волны, от него распространяются сферические волны, и излучение является ненаправленным. Если размеры излучающей пьезопластинки существенно больше размеров длины волны, то ультразвуковые волны будут распространяться в виде направленного пучка. В непосредственной близости от излучателя (в зоне Френеля) пучок волн распространяется почти без расхождения, а интенсивность колебаний вдоль пучка непостоянна, имеет скачкообразный характер и [c.149]

Подытоживая рассмотрение ультразвуковых датчиков, применяемых в сейсмическом моделировании, можно сказать, что в настоящее время мы в состоянии излучить в модель короткий импульс (например, зажатым кристаллом), а также неискажешхо принять его (например, приемником со стержневой насадкой, емкостным приемником) и зарегистрировать на экране в удобном для обработки виде (например, в виде одного колебания). Однако это касается ряда простейших моделей, таких, где слабое излучение и малочувствительный прием еще обеспечивают регистрацию волн. В сложных моделях с экранированием волн, с дифракцией, рефракцией и головными волнами происходит большая потеря ультразвуковой энергии, поэтому названные малочувствительные датчики уже не могут обеспечить регистрации волн, а более мощные сегнетовые датчики не могут, как отмечалось, без различного рода искажений обеспечить излучение и регистрацию исследуемых волн. В этих условиях часто приходится мириться с искажениями и слабой разрешенностью волновой картины. [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...