Гиперзвук твердом теле

Генерация гиперзвука наблюдалась косвенно по стимулированному бриллюэновскому рассеянию [29]. Прямой эксперимент по усилению и генерации ультразвука (в области десятков Мгц) в жидкости проведен в [30]. При очень больших интенсивностях гиперзвуковых волн создаются большие высокочастотные переменные механические напряжения. Кроме того, гиперзвуковые волны очень быстро затухают, передавая свою энергию тепловым колебаниям решетки, что эквивалентно сильному локальному разогреву твердого тела. Предельные интенсивности здесь определяются пределом механической прочности твердых тол. При нынешнем уровне лазерной техники эти предельные интенсивности, вероятно, уже достигнуты и даже превзойдены. [c.372]

Изучение гиперзвуковых волн и их распространения в различных телах, в особенности в твердых телах и в жидкостях (в газах гиперзвук слишком быстро затухает, а имеет смысл говорить о звуке, когда длина волны X больше длины среднего свободного пробега молекул) представляет очень большой интерес. Это изучение может дать много полезных сведений для молекулярной теории, сведений, интересных для уточнения теории состояния этих тел. Это изучение также оказывается важным для объяснения целого ряда оптических явлений, возникающих при прохождении света через прозрачные тела. Наконец, это изучение представляет интерес с акустической точки зрения оно может ответить на вопросы об основных особенностях распространения упругих волн самых высоких частот звукового спектра. [c.299]

Очень плодотворным для исследования распространения гиперзвука оказался метод изучения тонкой структуры линии рэлеев-ского рассеяния света на дебаевских упругих волнах в жидкости. Этот метод сыграл большую роль в указанных исследованиях еще до того, как развились прямые акустические методы изучения распространения гиперзвука в жидкостях и твердых телах он продолжает использоваться с применением лазеров и в настоящее время. [c.44]

Упругие волны в жидкостях и газах, как, впрочем, и в твердых телах, называются акустическими, а раздел физики, который их изучает — акустикой. Частоты этих волн лежат в диапазоне от долей герца (инфразвук) до 10 Гц (гиперзвук). Этим частотам соответствуют длины волн X от десятков километров до нескольких ангстрем. Значения скоростей (фазовых и групповых) для разных сред лежат в диапазоне от долей до десятков км/с. [c.98]

Большие интенсивности звука используются в мощных ультразвуковых установках, генерируются при работе реактивных и ракетных двигателей. В последнее время гиперзвуки большой амплитуды в твердых телах получают в результате рассеяния мощных световых пучков от лазеров на колебаниях решетки. [c.7]

Наиболее хорошо изучен и потому нашел более широкое практическое применение ультразвук. Гиперзвук стал объектом изучения и практического использования сравнительно недавно в связи с развитием таких отраслей науки и техники, как физика твердого тела, электроника, радиоэлектроника и т. д. Мало еще изучен [c.3]

До того как стало возможным получать гиперзвук искусственным путем, изучение гиперзвуковых волн и их распространение в жидкостях и твердых телах проводилось главным образом оптическим методом, основанным на исследовании рассеяния света на гиперзвуках теплового происхождения. При этом было обнаружено, что рассеяние в оптически прозрачной среде происходит с образованием нескольких спектральных линий, смещенных относительно частоты падающего света на частоту гиперзвука. [c.43]

Уникальные свойства гиперзвука определили и специфическую сферу его применения. Потребителями гиперзвука оказались прежде всего физика твердого тела (для исследований состояния вещества), акустоэлектроника и акустооптика. [c.43]

Гиперзвук — акустические колебания от 10 до 10 —10 Гц. Частотный диапазон гиперзвуковых волн сверху ограничивается физическими факторами, характеризуюгцими атомное и молекулярное строение среды длина упругой волны должна быть значительно больше длины свободного пробега молекул в газах и больше межатомных расстояний в жидких и твердых телах. Поэтому в воздухе не может распространяться гиперзвук с частотой 10 и выше, а в твердых телах — с частотой более 10—10 Гц. [c.156]

В самое последнее время начались исследования нелинейных эффектов в твердых телах на частотах гиперзвуко-вого диапазона. Ранее уже указывалось, что в твердых телах без затухания комбинационное рассеяние, например, пропорционально кубу частоты, искажение формы профиля волны — квадрату частоты. Поэтому, если есть возможность уменьшить затухание, на гиперзвуковых частотах эти нелинейные эффекты должны быть выражены четче, чем на ультразвуковых частотах. Сравнительно недавно было установлено [38—40], что в таких твердых телах, как кварц, кремний, германий, рубин, корунд, при переходе в область гелиевых температур из-за уменьше- [c.336]

В узком смысле слова акустика-это учение о звуке, т.е, ой упругих колебаниях и волнах в газах, жидкостях и твердых телах, слышимых человеческим ухом частоты таких колебаний и волн лежат в диапазоне примерно от 16 до 20 ООО Гц. В широком смысле слова зто область физики, изучапцая упругие колебания и волны в различных средах от самых низких частот (инфразвук, условно от О до 16 Гц) до предельно высоких частот Гц (гиперзвук в кристаллических твердых телах при низких тешературах). [c.5]

Экспериментальные работы по гиперзвуку получили далее большое развитие. Эти работы дали важный метод исследования фонон-ного спектра твердых тел зондированием узкополосным гиперзву-ковым сигналом. Следует вообще сказать, что понятие фононов в физике твердого тела — одно из основных, а кинетика фононных систем важна для построения теории твердых тел. В то же время фононные системы изучены значительно слабее, чем системы из таких квазичастиц, как электроны, дырки и экситоны. Такое положение сложилось, с одной стороны, из-за большой практической важности проводящих возбуждений (к которым было привлечено большее внимание, чем к фононам), а с другой — из-за трудностей в генерации и особенно в приеме волн гиперзвуковых частот 181. [c.237]

Представляет также интерес развитие и усовершенствование полуфеноменологической полумолекулярной теории, позволяющей оценить скорость гиперзвука [472] и основывающейся на дебаевской теории теплопроводности твердого тела [473]. [c.311]

В чем заключается причина такого экспериментального результата, как следует из сказанного, было понято не сразу. Одна из причин отсутствия тонкой структуры в рассматриваемом случае могла бы заключаться в следующем основываясь на представлениях релаксационной теории, можно было предположить, что в случае, когда релаксирует большая величина т], будет велико и Ди/и, т. е. для больших частот жидкость будет вести себя как твердое тело. Предположим теперь, что Avlv это означает, что скорость гиперзвука при переходе от малых к большим вязкостям удваивается. Если бы было так, то это привело бы к весьма существенным следствиям, главным образом экспериментального характера. Действительно, интегральный коэффициент рассеяния для обеих компонент Мандельштама — Бриллюэна при наблюдении под углом 0 = 90° выражается формулой (18.13). Если вспомнить, что / 9о пропорционально а обратно пропорциональна квадрату скорости гиперзвука, становится ясно, что существенно зависит от скорости гиперзвука. Если предположить, что для частот 10 гц вязкая среда ведет себя как аморфное твердое тело и скорость звука, грубо говоря, удвоилась, то а вместе с ней и 7 9о уменьшится в 4 раза. Принимая во внимание, что (18.13) линейно зависит от абсолютной температуры, различие в интенсивности еще более увеличится, следовательно, можно считать, что интенсивность компонент Мандельштама — Бриллюэна в триацетине, глицерине уменьшится в 4,5—5 раз по сравнению с интенсивностью смещенных компонент в этих средах при комнатной температуре и малой вязкости. Вероятно этим и определяется результат Венкатесварана [172]. Если это так, то вместо 10—12 час экспозиции на нашей установке экспозиция должна достигнуть 50—60 час. В тех установках, где экспозиции длились сутками [172, 257], теперь она должна длиться неделями или, другими словами, эксперимент становится сверхтрудным. [c.342]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...