Поверхностные волны на границе раздела двух сред

Существование поверхностной волны на границе раздела двух непоглощающих сред впервые обсуждалось Шмидтом (1938) для волн в упругих средах (звуковые волны, сейсмические волны). Подобные же световые волны тщательно исследовались Оттом (1942, 1949). В этих исследованиях поверхностная волна возбуждается точечным источником (диполем), расположенным в оптически плотной среде. Для удобства мы будем говорить о поверхности стекло — воздух. Источник, находящийся [c.426]

Скорости распространения упругих волн зависят от типа этих волн и свойств материала среды (упругих постоянных и плотности). Скорость С( поперечных волн для большинства материалов составляет 0,325— 0,68 от скорости l продольных в безграничной среде, скорость поверхностных — около 0,9 скорости поперечных. Скорости распространения нормальных и стержневых волн зависят от частоты, толщины изделия и моды колебания. При падении на границу раздела двух сред происходит отражение, преломление и трансформация волн. Иапр., при падении продольной волны L (рис. 1) на границу раздела двух твердых сред в первую среду отражается [c.373]

РИС. 11.33. Электромагнитная поверхностная волна на границе между двумя средами. Показана зависимость амплитуды поля Н , (или ) от х (расстояния вдоль нормали к границе раздела). Два эллипса указывают состояния поляризации вектора Е в двух средах. [c.529]

Представляют большой интерес также поверхностные волны, скорость распространения которых меньше, чем у продольных и поперечных волн, и возникновение которых можно также наблюдать на границах раздела двух сред. Поверхностные волны, в частности, можно получить в результате превращений из других типов волн — продольных или поперечных, падающих под некоторым углом к поверхности раздела двух сред при условии, если скорость продольной или поперечной волны в первой среде будет меньше, чем скорость поверхностной волны во второй. Интересны другие свойства поверхностных волн, например, особенности [c.505]

Поверхностные волны обусловлены колебанием частиц со значительной амплитудой на поверхности тела и постепенным ее уменьшением при удалении частиц от поверхности. Если продольная волна падает перпендикулярно на плоскую границу раздела двух сред, обладающих различным акустическим сопротивлением, то одна часть ее энергии переходит во вторую среду, а другая отражается в первую. Доля отраженной энергии тем больше, чем больше разность акустических сопротивлений сред. Если продольная волна попадает на границу раздела двух твердых сред под углом, то отраженная и прошедшая волны преломляются и трансформируются в продольные и сдвиговые, распространяющиеся в первой и второй средах под различными углами. Законы отражения и преломления волн аналогичны законам геометрической оптики. [c.194]

Волны растяжения возникают в объектах типа стержня. Тогда частицы колеблются вдоль направления распространения волн и перпендикулярно к нему. Поверхностные волны обусловлены колебанием частиц со значительной амплитудой на поверхности тела и постепенным ее уменьшением при удалении частиц от поверхности. Если продольная волна падает перпендикулярно на плоскую границу раздела двух сред, обладающих различным акустическим сопротивлением, то одна часть ее энергии переходит во вторую среду, а другая отражается в первую. Доля отраженной энергии тем больше, чем больше разность акустических сопротивлений сред. Если продольная волна попадает на границу раздела двух твердых сред под углом, го отраженная и прошедшая волны преломляются и трансформируются в продольные и сдвиговые, распространяющиеся в первой и второй средах под различными углами. Законы отражения и преломления волн аналогичны законам геометрической оптики. Свойства упругих волн учитываются при разработке технологии и средств контроля изделий. [c.58]

Размер источника излучения дискретной АЭ невелик и сопоставим с длиной излучаемых волн. Его можно представить в виде квази-точечного источника, расположенного на поверхности или внутри материала и излучающего сферические волны или волны других типов. При взаимодействии волн с поверхностью (границей раздела двух сред) происходит их отражение и трансформация. Волны, распространяющиеся внутри объемов материала, быстро слабнут из-за затухания. Поверхностные волны затухают с расстоянием значительно меньше объемных, поэтому они преимущественно и регистрируются приемниками АЭ. [c.160]

Когда существуют свободные границы (или поверхности раздела между двумя средами), возможны и другие скорости распространения. При этом могут появляться поверхностные волны , при которых движение происходит по существу лишь в тонком слое. Они подобны кругам на гладкой поверхности жидкости, вызываемым брошенным в нее камнем, и тесно связаны с поверхностным эффектом в проводниках, по которым течет переменный ток высокой частоты. Рэлей ), впервые обнаруживший существование поверхностно-волновых решений общих уравнений, заметил Не исключена возможность, что рассмотренные здесь поверхностные волны играют важную роль при землетрясениях и при соударении упругих тел. Распространяясь только в двух направлениях, они должны с удалением от источника приобретать все большее значение . Изучение записей сейсмических волн подтверждает предположение Рэлея. [c.509]

Исследовалась устойчивость равновесия системы, состоящей из двух плоских слоев несмешивающихся вязких жидкостей и находящейся в условиях невесомости. На деформируемой границе раздела сред действует сила поверхностного натяжения, линейно зависящая от температуры. Рассмотрены три модельные системы, возникновение неустойчивости в каждой из которых обусловлено конкретной асимметрией в свойствах жидкостей или толщине слоев. Обсуждаются условия возбуждения на поверхности раздела продольных термокапиллярных и поперечных капиллярных волн, поддерживаемых термокапиллярным эффектом. [c.13]

Преломленне волн. Для наблюдения процесса распространения волн через границу раздела двух сред с различными физическими свойствами поставим следующий опыт. На дно волновой ванны поло им стеклянную пластинку таким образом, чтобы один ее край был 1засположен под углом около 45 к направлению распространения плоских поверхностных волн на воде. Наблюдения показывают, что расстояние / , проходимое Болной над стеклянной пластинкой, меньше расстояния h, которое проходит за то же время волна в Toii части ианны, где нет пластины (рис. 224). Следовательно, скорость распространения поверхностных волн зависит от глубины (толщины слоя воды), с уменьшением глубины скорость распространения волны уменьшается. [c.226]

Примененный в настоящем параграфе обобщенный метод перевала позволяет получить достаточную ясность в вопросе о существовании поверхностной волны Ценпека в но.че вертикального диполя, расположенного на границе раздела двух сред 12091, Дискуссии то затихали, то вновь возникали. Современный обзор вопроса читатель может найти в книге Л. Баньоса [109, 4,10], [c.176]

Энергетич. щель между сОв п отвечает отрицат. зна-ченню диэлектрич. проницае. 10сти среды. На таких частотах эл.-магн. волна не. может распространяться в среде [волновой вектор в этой области частот является, как следует из (1), чисто мнимой величиной . Однако в этой области частот могут существовать т. н. поверхностные П. (поверхностные эл.-магн. волны), к-рые распростра-нИХяся вдоль границы раздела двух сред. Их амплитуда экспоненциально спадает при удалении от границы раздела. Поверхностные П. являются не радиационными волнами, т. к. они не могут ни превращаться в фотоны, уходящие от поверхности, ни возбуждаться при простом освещении поверхности. В случае плоской границы среды с вакуумом дисперсия поверхностных П. определяется соотношением [c.77]

Эквивалентные граничные условия типа (0.16) выводятся вполне строго только для некоторых идеализированных задач, называемых ключевыми. Так, например, для условий Щукина — Леонтовича ключевой является задача о падении плоской волны на плоскую бесконечную границу раздела двух сред вакуума и металла, характеризуемого диэлектрической проницаемостью е=/сто/й). При ао>(оео решение этой задачи удовлетворяет условию типа (0.16), причем исключительную важность имеет тот факт, что фигурирующий в этом условии поверхностный импеданс не зависит от угла падения и поляризации волны. Это позволяет считать условия (0.16) справедливыми не только для плоских волн, но и для полей произвольной структуры. В таком случае поверхностный импеданс Ев называется сторонним [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...